Principais questões sobre teste de ultrassom
1. O que é teste de ultrassom?
O ensaio não destrutivo por ultrassom, também chamado ultrassom END ou simplesmente UT, é um método de caracterização da espessura ou da estrutura interna de uma amostra por meio de ondas sonoras de alta frequência. As frequências, ou pitch, usadas no teste de ultrassom, muitas vezes, são superiores ao limite da audição humana, mas na maioria das vezes entre 500 kHz e 20 MHz.
2. Como ele funciona?
As ondas sonoras de alta frequência são muito direcionais, elas se propagam em um meio material (por exemplo, uma peça de aço ou plástico) até atingirem um outro meio (como o ar), nesse momento elas são refletidas de volta à origem. Ao analisar essas reflexões, é possível medir a espessura de uma amostra ou encontrar evidências de trincas ou de outros defeitos ocultos.
3. Quais tipos de materiais podem ser testados?
O teste de ultrassom é amplamente utilizado em aplicações industriais que envolvem metais, plásticos, compósitos e cerâmicas. Os únicos materiais para os quais ele não é adequado com a utilização de equipamentos convencionais são produtos de madeira e papel. A tecnologia de ultrassom é muito utilizada na área biomédica para diagnósticos por imagem e pesquisa médica.
4. Quais são as vantagens do teste de ultrassom?
O teste de ultrassom não é destrutivo. A amostra não precisa ser cortada, seccionada ou exposta a produtos químicos prejudiciais. É necessário ter acesso a um lado, diferentemente das medições de espessura realizadas mecanicamente com pinças e micrômetros. Não há riscos potenciais à saúde associados ao teste de ultrassom, diferente da radiografia.
Quando o teste é configurado de modo adequado, os resultados são altamente repetíveis e confiáveis.
5. Quais são as limitações do teste de ultrassom?
A detecção de defeitos com ultrassom precisa de um operador treinado que seja capaz de preparar um teste com o auxílio de padrões de referência apropriados e de interpretar os resultados corretamente. A inspeção de algumas geometrias complexas pode ser difícil. Os medidores de espessura devem ser calibrados segundo o material que será testado; as aplicações que exigem a medição de uma grande variação de espessura ou de materiais acusticamente diferentes podem precisar de várias configurações. Os medidores de espessura ultrassônicos são mais caros que os dispositivos mecânicos de medição.
6. O que é um transdutor ultrassônico?
Todo dispositivo que converte uma forma de energia em outra é um transdutor. Um transdutor ultrassônico converte energia elétrica em vibrações mecânicas (ondas sonoras) e ondas sonoras em energia elétrica. Normalmente, eles são pequenos e montados manualmente, são fornecidos em uma grande variedade de frequências e estilos para se ajustarem às necessidades específicas do teste.
7. O que é um medidor de espessura por ultrassom?
O medidor de espessura por ultrassom é um aparelho que emite pulsos sonoros em uma amostra e mede com extrema precisão o intervalo de tempo da recepção dos ecos. Após a velocidade do som no material de teste ter sido programada, o medidor utiliza a informação de velocidade e o intervalo de tempo medido para calcular a espessura por meio de uma equação simples na qual a distância é igual à velocidade multiplicada pelo tempo.
8. Qual é a precisão do medidor de espessura por ultrassom?
Em condições ideias, os medidores ultrassônicos comerciais podem atingir níveis de precisão de ±0,001 mm e ±0,025 mm, ou mesmo superior, nos tipos de materiais mais comuns. Os fatores que afetam a precisão incluem a uniformidade da velocidade do som no material de teste, o grau de dispersão e de absorção do som, as condições da superfície e a qualidade da calibração realizada para a aplicação em questão.
9. Quem utiliza medidores ultrassônicos?
Uma das principais utilizações dos medidores de espessura ultrassônicos é a medição da espessura remanescente da parede de tubos e tanques corroídos. A medição pode ser feita de forma simples e rápida, não é preciso acessar o interior do tubo ou esvaziar o tanque. Entre outras aplicações importantes estão a medição de garrafas de plástico moldado e recipientes similares, pás giratórias de turbinas eólicas ou outras peças de precisão usinadas e fundidas, tubos médicos com diâmetros pequenos, pneus e correias de borracha, cascos de barcos de fibra de vidro e até mesmo lentes de contato.
10. O que é um detector de defeitos ultrassônico?
As ondas sonoras que percorrem o material refletem de maneira previsível defeitos como trincas e cavidades. O detector de defeitos por ultrassom é um aparelho que emite e processa sinais ultrassônicos de modo a proporcionar a exibição de uma forma de onda que pode ser utilizada por um usuário treinado para identificar os defeitos ocultos em uma amostra. O operador identifica o padrão de reflexão característico de uma peça sem defeitos e, em seguida, procura alterações que podem indicar possíveis falhas.
11. Quais tipos de defeitos podem ser encontrados com um detector de defeitos?
Uma grande variedade de defeitos como trincas, cavidades, descolamentos e inclusões, entre outros, que afetam a integridade estrutural podem ser localizados e medidos pelos detectores de defeitos ultrassônicos. O tamanho mínimo do defeito detectável em uma aplicação determinada depende do tipo de material testado e do tipo de defeito.
12. Quem utiliza detectores de defeitos por ultrassom?
Os detectores de defeitos ultrassônicos são amplamente utilizados em aplicações críticas relacionadas à segurança e à qualidade das soldas estruturais, vigas de aço, forjamentos, dutos e tanques, motores e estruturas de aeronaves, estruturas de automóveis, trilhos de trem, turbinas de energia e outras máquinas pesadas, cascos de navios, fundidos, e várias outras aplicações importantes.
13. Quais tipos de aparelhos ultrassônicos estão disponíveis?
Os sistemas de imagem de ultrassom são usados normalmente para gerar imagens muito detalhadas, semelhantes aos raios X, e mapear a estrutura interna de uma peça por intermédio de ondas sonoras. A tecnologia Phased Array, que foi desenvolvida originalmente para formação de imagem para diagnóstico médico, é usada em ambientes industriais para criação de imagens transversais. Grandes sistemas de rastreamento são utilizados pela indústria aeroespacial e fornecedores metalúrgicos para verificar defeitos ocultos em matérias-primas e peças prontas. Pulsadores/receptores e analisadores de sinal ultrassônicos são usados em várias aplicações de pesquisa de materiais.
