ULTRASSOM

ULTRASSOM PRINCÍPIO O ensaio ultrassônico baseia-se no fenômeno de reflexão de ondas acústicas quando encontram obstáculos à sua propagação, dentro do material. A onda será refletida retornando até a sua fonte geradora, se o obstáculo estiver numa posição normal (perpendicular) em relação ao feixe incidente. APLICAÇÕES O ultrassom é o método de ensaio não destrutivo mais utilizado mundialmente para o ensaio de descontinuidades internas nos materiais. Ultrassom são ondas acústicas com frequências acima do limite audível. Normalmente, as frequências ultrassônicas situam-se na faixa de 0,5 a 25 Mhz. O pulso ultrassônico é transmitido para o material através de um transdutor especial, usualmente denominado de cabeçote. Os pulsos ultrassônicos refletidos por uma descontinuidade, ou pela superfície oposta da peça ( ecos de fundo ), são captados pelo transdutor, convertidos em sinais eletrônicos e mostrados na tela plana de cristal líquido do aparelho. Geralmente, as dimensões reais de uma descontinuidade interna podem ser estimadas com uma razoável precisão através da altura dos ecos refletidos, fornecendo meios para que a peça possa ser aceita, ou rejeitada, baseando-se nos critérios de aceitação da norma aplicável. As maiores aplicações deste ensaio são os ensaios em soldas, laminados, forjados, fundidos, materiais compostos, medição de espessura, corrosão, etc. O ensaio ultrassônico é, sem sombra de dúvidas, o método de ensaio não destrutivo mais utilizado e o que apresenta o maior crescimento, para a detecção de descontinuidades internas. Isto se deve a:    

Facilidade na execução do ensaio; Baixo investimento. Velocidade de realização; Alta sensibilidade;

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Ampla gama de espessuras que podem ser ensaiadas (acima de 10m em aço)

Por muito tempo o ultrassom tem sido empregado nos ensaios de aprovação, controle de processo, inspeção de aeronaves e nas indústrias nuclear, petroquímica e siderurgia. É utilizado na caracterização de materiais; um exemplo típico é a avaliação da resistência do cimento baseada na velocidade de propagação do som, ou na determinação do grau de nodularização de ferro fundido nodular utilizado em pontas de eixo da indústria automobilística. As aplicações mais recentes ocorrem no controle da qualidade de materiais compostos, no ensaio de uniões coladas de madeira, plásticos, metais e no controle de solda a ponto. A escolha do equipamento, transdutores e os procedimentos de ensaio requerem um cuidadoso estudo para que se obtenha o nível de sensibilidade requerido e a correta interpretação do resultado. TÉCNICAS DE ENSAIO As técnicas ultrassônicas são, basicamente, divididas em duas: técnicas de contato e técnicas sem contato (imersão). Na técnica de contato o transdutor é diretamente aplicado no objeto usando-se água, óleo ou outros agentes que sirvam de meio acoplante; na técnica sem contato o transdutor é manipulado a certa distância do objeto de ensaio, dentro de um meio que pode ser água ou óleo leve; isto traz vantagens por eliminar a influência da variação do acoplamento. A escolha da técnica deverá ser feita levando-se em consideração a sensibilidade, forma geométrica da peça, tipo e orientação da descontinuidade, simplicidade de operação, velocidade necessária para a inspeção, etc.. A técnica de contato é mais aplicada a produtos de grandes dimensões e estruturas soldadas, ao passo que a técnica de imersão é utilizada para o ensaio de grandes lotes de peças pequenas e idênticas através de sistemas automatizados, especialmente na indústria automobilística e aeronáutica onde se exige alta sensibilidade no ensaio. Em ambos os casos a avaliação da descontinuidade é baseada na comparação entre os sinais obtidos através dos blocos de calibração

com descontinuidades artificiais com dimensões e localizações conhecidas, com aqueles obtidos da peça ensaiada. LIMITAÇÕES Materiais com alta atenuação acústica (madeira, concreto, certos fundidos e metais não ferrosos), ou a alta temperatura, são ensaios de difícil realização; Peças com formato complexo; A sensibilidade do ensaio é afetada pela condição superficial do objeto; A relativa dificuldade na interpretação do sinal, a qual requer um longo treinamento.

APRESENTAÇÃO DAS DESCONTINUIDADES As descontinuidades se tornam visíveis na tela de cristal liquido sob a forma de um ecograma produzido por um sinal eletrônico (sinal do eco x tempo). Além deste tipo de apresentação, o qual é o mais comum, existem outros métodos mais sofisticados tais como o que mostra toda uma secção da peça com todas as suas relativas descontinuidades. DESENVOLVIMENTOS As últimas palavras, como alternativa ao sistema de avaliação baseado na amplitude do sinal, são as técnicas denominadas de "tempo de voo" e "difração da extremidade" que estão em franco desenvolvimento. Resultados promissores estão sendo obtidos na análise do espectro do sinal para o reconhecimento da descontinuidade. Através do uso de sistemas automatizados para aquisição de dados e sistemas de processamento, está ocorrendo pesquisa no sentido de se substituir as tradicionais formas de apresentação vista "A", "B" e "C", por sistemas que proporcionam mais informações sobre a localização e forma do refletor (descontinuidade). Novos transdutores foram desenvolvidos para a transmissão do ultrassom sem a necessidade de acoplamento (Transdutores EMAT), utilizado com sucesso do ensaio em superfície a quente (lingotamento

contínuo); permitem uma melhor localização e identificação das descontinuidades. Transdutores

multicristais

(array de cristais) corretamente multiplexados permitem “injetar”  o feixe sônico no material em vários ângulos sequenciais, efetuando verdadeira varredura no material.