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Ensaios de MateriaisEnsaios de Materiais

Partículas Magnéticas

END_PM_2011

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Introdução

O ensaio por partículas magnéticas é utiliado nalocaliação de descontinuidades super!iciais e su"#super!iciais emmateriais ferromagnéticos$

O processo consiste em su"meter a peça a um campomagnético onde as descontinuidades e%istentes do material irãocausar um campo de !uga do !lu%o magnético$ &om a aplicação

das partículas !erromagnéticas' ocorrer( a aglomeração destasnos campos de !uga' esta aglomeração indicar( !ormato e ae%tensão da descontinuidade$

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Magnetismo

) um !en*meno de atração +ue e%iste entre essesmateriais$ Os imãs podem ser naturais ,-pedras#imãs./ earti!iciais' !a"ricados a partir de aços com propriedadesmagnéticas especí!icas para esse !im$

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&ampo de uga

O desio das linas de !orça d( origem a noos p3los'proocando a dispersão das linas de !lu%o magnético +ue dãoorigem ao -&ampo de uga.$ 4 !igura demonstra como as linasde !orça são pertu"adas pela presença de uma descontinuidadedando origem ao campo de !uga$

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5écnicas de MagnetiaçãoMagnetiação 6ongitudinal

Método de magnetiação +ue produ um campo magnéticolongitudinal na peça !ecando o circuito atraés do ar$ )recomendado para a detecção de descontinuidades transersaisna peça' onde a magnetiação é o"tida por indução de campo de"o"inas ou eletroimãs$

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Magnetiação &ircular 

Neste método' +ue pode ser tanto por indução +uanto por

passagem de corrente elétrica atraés da peça ' as linas de!orça +ue !ormam o campo magnético +ue circulam atraés dapeça em circuito !ecado' não !aendo uma -ponte. atraés do ar$) usada para a detecção de descontinuidades longitudinais$

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Magnetiação Multidirecional

5am"ém conecida como com"inada ou etorial' é ummétodo em +ue simultaneamente são aplicados na peça dois oumais campos magnéticos7 um pelo método longitudinal e o outropelo método circular$

)' portanto' a com"inação de duas técnicas +ue produemum etor rotatio' +ue permite o"serar' de uma s3 e' asdescontinuidades com diersas orientaç8es$ 4lgumas normas

recomendam o uso de corrente tri!(sica reti!icada de ondacompleta para magnetiação nesta técnica$

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Exemplo

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 4s antagens da técnica de Magnetiação Multidirecional7

9 Na inspeção de componentes seriados onde se redusu"stancialmente o tempo de inspeção:

9 Economia de partículas magnéticas:

9 &ada peça ou componente é manuseado apenas uma e:

9 Menor possi"ilidade de erros por parte do inspetor' umae +ue' o"sera#se ao mesmo tempo' tanto asdescontinuidades longitudinais +uanto as transersais$

9 ;apide no ensaio por partículas magnéticas

9

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Exemplo

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 4 magnetiação simult=nea possi"ilita menortempo de e%ecução traendo como "ene!ício maiorprodução$

&ontudo' é limitada pelo a>uste da intensidade dos

campos magnéticos +ue é necess(rio para o"tenção deuma resultante capa de detectar ade+uadamente asdescontinuidades nas duas direç8es da peça em ensaio,longitudinais e transersais/$

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5ipos de &orrente Elétrica

 4 escola do tipo de corrente in!lu?ncia diretamente noensaio' con!orme demonstrado na relação a"ai%o7

&orrente 4lternada

Maior mo"ilidade das partículas' conse+uentemente' maiorsensi"ilidade para descontinuidades super!iciais$

&orrente &ontinuaPouca mo"ilidade das partículas e com isso detectam mais

!acilmente as descontinuidade su"#super!iciais$

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&orrente &ontínua ,&&/

@omente o"tida atraés de "aterias' e +ue na pr(tica não é

aplic(el em processos industriais$

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&orrente 4lternada ,4&/

Asada para detecção de descontinuidades super!iciais$ 4corrente alternada ' deido ao ciclo alternado da corrente'promoe maior mo"ilidade Bs partículas' tem pouca penetração'as linas de !orça são mais concentradas na super!ície e portantoé mais recomendada para a detecção de descontinuidadessuper!iciais:

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&orrente ;eti!icada de Meia Onda

Asada para detecção de descontinuidades su"#

super!iciais' o +ue na pr(tica representa poucos milímetros depro!undidade$ O uso de algumas técnicas pode representar até Ca 10 mm de pro!undidade $

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&orrente 4lternada ;eti!icada de Onda &ompleta

Asada para detecção de descontinuidades su"#

super!iciais' o +ue na pr(tica representa poucos milímetros depro!undidade$ O uso de algumas técnicas pode representar até12 mm de pro!undidade $

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&orrente 5ri!(sica

pode ser utiliada na !orma reti!icada de meia onda ou

onda completa$ 4 corrente elétrica tri!(sica reti!icada de ondacompleta é a +ue mais se apro%ima Bs características de umacorrente contínua$

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5écnica dos Eletrodos

5écnica de magnetiação +ue utilia eletrodos' tam"émconecidas como pontas +ue +uando apoiadas na super!ície dapeça' permitem a passagem de corrente elétrica pela peça$ Ocampo magnético criado é circular$ 

 4 técnica dos eletrodos indu um campo magnético +ue édependente da dist=ncia entre os eletrodos e a corrente elétrica

+ue circula por eles$ Em geral estes alores são ta"elados edisponíeis nas normas técnicas de inspeção aplic(eis aoproduto ensaiado$

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Aparelho_Fonte

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5écnica de &ontato Direto

5am"ém conecida como magnetiação por placas ouca"eçotes de contato$ Deido sua aplicação maior ser atraés dem(+uinas estacion(rias' é de!inida como sendo a técnica demagnetiação pela passagem de corrente elétrica de e%tremidade

a e%tremidade da peça$ O campo magnético !ormado é circular$

Esta técnica se di!ere da técnica por eletrodos descrita'pois é aplic(el em sistemas de inspeção autom(ticos ou semi#autom(ticos' para inspecionar "arras' ei%os' para!usos'principalmente nas indstrias automo"ilísticas ou em !a"ricas deprodutos seriados de pe+ueno porte$

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5écnica da o"ina

Nessa técnica a peça é colocada no interior de uma "o"inaou solen3ide' ocorrendo um campo longitudinal na peça$ 4"o"ina ou solen3ide é !ormada por um enrolamento de !ioscondutores da corrente elétrica alternada ou contínua' +ueoriginam o campo magnético de intensidade +ue depender( dacorrente elétrica +ue passa pela "o"ina e o nmero de oltas +ueo enrolamento da "o"ina !oi !ormado ,ampFres#olta/

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5écnica do GoHe

) a técnica de magnetiação pela indução em campomagnético' gerado por um eletroimã' em !orma de A inertido'+ue é apoiado na peça a ser e%aminado$

Pelo eletroimã circula a corrente elétrica alternada oucontínua$ ) gerada na peça um campo magnético paralelo a linaimagin(ria +ue une as duas pernas do GoHe $

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Yoke Via Seca_Uso de Pêra de Borracha

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5écnica do &ondutor &entral

) caracteriada pela passagem de um !io condutor oucon>unto de ca"os condutores pelo centro da peça a inspecionar$

 4 passagem da corrente elétrica atraés do condutor' permitir(induir um campo magnético circular na super!ície interna eJoue%terna da peça 4ssim sendo' a peça a ser inspecionada por esteprocesso' dee ter geometria circular' tais como7 !langes' anéis 'porcas' e outras$

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Métodos de Magnetia!"o

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Indicaç8es

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Exemplo

; i d i di 8

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;egistro das indicaç8esO registro da indicaç8es produidas por partículas

magnéticas +uando é re+uerido por especi!icaç8es ouprocedimento escrito' não somente a !orma geométrica dasindicaç8es deerão ser registradas no relat3rio ' como tam"ém alocaliação !ísica destas na peça ensaiada' para uma per!eitarastrea"ilidade entre o documento e a peça$ 4s !ormas

recomendadas pela norma 4@5M E#1KKK 7

L Escrita:L ita 5ransparente:

L @pra Pl(stico:L Processo !otogr(!ico$

5i d P tí l

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5ipo de Partícula 4 escola da cor das partículas é de!inida em

!unção da cor da super!ície da peça em e%ame'temperatura da super!ície' posição da peça$ Prioria#seusar uma partícula +ue tena uma cor +ue produa um"om contraste' para maior sensi"ilidade isual' podemser utiliados lí+uidos de contraste$

Encontramos as partículas' ia seca' nas cores7"ranca' cina' amarela' ermela e preta ,Partículaspara o"seração so" lu natural ou "ranca/$ E%istem

tam"ém as partículas !luorescentes ,Para o"seraçãoso" lu ultraioleta ou negra/$ 4presentam#se nas coresamarelo#eserdeado ou alaran>ado$

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Exemplo

Mét d d E i

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Métodos de Ensaio 4s partículas magnéticas podem ser !ornecidas na !orma

de p3' em pasta ou dispersas em lí+uido$ Em todos os casos' aspartículas se constituem de um p3 !erromagnético de dimens8es'!orma' densidades e cor ade+uados ao e%ame$ ia ou eículo é omeio no +ual a partícula est( sendo aplicada$ 4 temperatura éum par=metro para opção entre partículas ia seca ou ia mida$

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ia @eca

uando aplicadas a seco$ @ão utiliados aplicadores de p3manuais ou "om"as aspesoras +ue puleriam as partículas naregião do ensaio$ ) importante +ue tenam a granulometriaade+uada$ @ão mais sensíeis na detecção de descontinuidadespr3%imas a super!ície' mas não para pe+uenas descontinuidades$

O consumo de particulas é maior' mas é possíel a reutiliaçãodas partículas$

Não re+uerem preparação

i id

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ia mida

uando são aplicadas em um eículo lí+uido' +ue pode sera (gua' +uerosene ou 3leo lee $ 4 granulometria é muito !ina'sendo possíel detectar descontinuidades muito pe+uenas,trincas de !adiga/$ 4s particulas tem maior mo"ilidade do +ue naia seca$

Os aplicadores por ia mida são na !orma de cueiros outipo "orri!adores' sua escola tem !inalidades econ*micas e demelor e%ecução do ensaio$

P ã

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Preparação 4 preparação é muito importante para omogeneiação e

dispersão das partículas ap3s aplicação$ Os !a"ricantes indicamos alores de concentração ade+uada$ Não pode ser misturadode uma e$ Normalmente se mistura a (gua ao p3' para meloromogeneiação$

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PM_Fl#orescentes

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Desmagnetiação

 4lguns materiais' deido as suas propriedades magnéticas'são capaes de reter parte do magnetismo ap3s a interrupção da!orça magnetiante$

&on!orme a aplicação su"se+uente destes materiais' o

magnetismo residual ou remanescente poder( criar pro"lemas'sendo necess(rio a desmagnetiação da peça$

L Inter!er?ncia nos processos de Asinagem:

L Inter!er?ncia nos processos de @oldagem:L Inter!er?ncia com Instrumentos de Medição$

4 desmagnetiação é dispens(el +uando7

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 4 desmagnetiação é dispens(el +uando7

a/ Os materiais possuem "ai%a retentiidade:"/ 4s peças !orem su"metidas a tratamento térmico$ 4o atingirem

QR0S&' pela ponte de &urie' são desmagnetiadas:c/ 4s peças !orem noamente magnetiadas$

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Medidor típico de campo magnético utiliando a sondade Tall$

Pode medir de 10 até U0$000

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5écnicas de Desmagnetiação

@ão (rias as técnicas de desmagnetiação sendo +ue todas são"aseadas no princípio de +ue' su"metendo a peça a um campo

magnético +ue é continuamente inertido e gradualmentereduindo a ero' ap3s um determinado período e um nmero deciclos' a peça ser( desmagnetiada$ Isto pode ser o"tido !aendoa peça passar pelo interior de "o"inas percorridas por corrente

alternada$

P di t

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Procedimentosa/ Escola da técnica de magnetiação

"/ 4>uste de tipo ou amperagem de corrente elétrica para magnetiaçãoc/ Preparação da super!ícied/ 5ipo de partículas magnéticas usadase/ Método de aplicação das partículas!/ Método de remoção do e%cesso de partículas da super!ície

g/ Intensidade mínima de iluminação/ Espessura de reestimentos ' se não remoidosi/ Demonstração do procedimento ' se aplic(el >/ 5emperatura da super!ícieH/ orma e tamano das peças a serem inspecionadas

l/ E+uipamentosm/ 5écnica de desmagnetiaçãon/ 6impea ap3s o ensaioo/ ;e+uisitos de +uali!icação de pessoal

 ASME 

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eri!icação de E!ici?ncia do Ensaio

 4 eri!icação da e!ici?ncia do ensaio dee ser !eita no iníciode cada >ornada de tra"alo utiliando#se um indicador de campomagnético con!orme as !iguras seguintes$

O campo magnético na (rea til do ensaio ser(considerado ade+uado se aparecer uma lina claramente de!inidade partículas magnéticas so"re a !ace do indicador$

Os padr8es a seguir são recomendados pelas normas 4@ME sec$ art$ Q ' 4@5M E#Q0V' 4@5M E#1KKK' N; VR2V ePetro"ras N1RVW#D$

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Bloco padrão de aferição de capacidade mínima de levantamento de massa do Yoke

Plane>amento da Magnetiação da peça

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Plane>amento da Magnetiação da peça

Escolida a técnica de magnetiação' é importante oues+uematiar como ser( o campo magnético !ormado$

&omeçamos a !aer o ensaio por um ponto e para detectar+ual+uer descontinuidade em +ual+uer orientação' uma outraarredura' de!asada de mais ou menos V0X do ei%o da anterior'se>a realiada na mesma região' como na !igura a"ai%o7

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@egurança

Para segurança no manuseio das partículas magnéticas'secas ou midas' 3leo' condicionadores' solentes' deemos tera atenção oltada para algumas características ligadas Bsegurança no manuseio7

L In!lama"ilidade:L ;iscos de inalação:L ;iscos a eletricidade:

L 6u Altraioleta$

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antagens e Desantagens

Vantagens

L  4o contr(rio dos 6PYs' as PMYs conseguem detectar descontinuidadessu"super!iciais:L 4s PMYs proocam uma "oa permea"ilidade:

L Proporcionam alto contraste:L ai%a retenta"ilidade:L oa mo"ilidade:

Desvantagens

L Não consegue detectar as descontinuidades internas:L @3 pode ser !eito em materiais met(licos:L Dee#se !aer uma desmagnetiação da peça ap3s o ensaio$

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i"liogra!ia

 4ENDE

$$$%a&ende%org%&r'do$n('apostilapm%pd)

$$$%a&ende%org%&r'do$n('do$n_doc#mentos'pr_**(re+(%pd) 

 ,-.MAS

 Petrobras

/ N 1598-D

 ABNT

/ NBR 8990/ NBR 9529