TCC - Ensaio Não Destrutivo Líquido Penetrante Detecção Trincas Juntas Soldadas

Meu TCC terá como tema central a utilização de ensaio não destrutivo de líquido penetrante para detecção de trincas em uma junta soldada No momento eu preciso escrever a primeira etapa do trabalho que é essa parte mais de pesquisa bibliografia sem entrar muito no mérito da parte prática que eu realizarei futuramente Nesse caso preciso de uma boa pesquisa acerca do tema realizando as citações dos autores de forma correta e SEM PLÁGIO trazendo uma discussão entre eles se for o caso Eu fiz uma espécie de sumario comentado onde da pra ter ideia mas não limitado aquilo dos temas que eu tratarei no trabalho Adianto que é um tema de simples compreensão Enviei alguns documentos artigos para já servir como base e início de pesquisa mas fique à vontade para procurar por outras fontes e autores FAVOR ENVIAR DOCUMENTO EM WORD PARA EU REALIZAR AS DEVIDAS MODIFICAÇÕES CASO NECESSÁRIO MODELO BÁSICO 1 Capa 2 Folha de Rosto 3 Introdução 31 Tema área e recorte 32 Contexto 33 Justificativa 34 Objetivo geral e específicos 35 Metodologias 36 Estrutura do trabalho 4 Sumário 41 Sumário comentado 5 Referencial Teórico 6 Bibliografia sugerida 61 Mínimo três livros 62 Mínimo cinco artigos ou teses de mestrado eou doutorado 7 Seguir normas da ABNT UNIVERSIDADE XXXXXXXXXXXX CENTRO DE XXXXXXX CURSO DE BACHARELADO EM XXXXXXX Aluno TÍTULO subtítulo UF 20221 UNIVERSIDADE XXXXXXXXXXXX CENTRO DE XXXXXXX CURSO DE BACHARELADO EM XXXXXXX ALUNO TÍTULO subtítulo Projeto de monografia apresentado ao Curso de Bacharelado em xxxxxx do Centro de xxxxx da Universidade xxxxxx como requisito parcial para a aprovação na disciplina Orientação xxxxxx sob a orientação do Prof xxxxxx UF 20221 SUMÁRIO COMENTADO Sumário 1 INTRODUÇÃO3 11 Tema área e recorte3 12 Contexto4 13 Justificativa4 14 Objetivo Geral4 15 Objetivos Específicos4 16 Metodologias4 17 Estrutura do Trabalho5 2 REFERENCIAL TEÓRICO5 21 Soldagem definição e importância5 22 Ensaios Não Destrutivos6 23 Líquido Penetrante7 3 BIBLIOGRAFIA10 1 INTRODUÇÃO O presente projeto de Trabalho de Conclusão de Curso TCC visa a partir de estudos iniciais apresentar e delimitar o tema A utilização de ensaio não destrutivo de líquido penetrante para detecção de trincas em uma junta soldada a fim de viabilizar a elaboração futura do trabalho definitivo 11 Tema área e recorte Como exposto no parágrafo inicial da introdução o tema do presente projeto diz respeito à utilização do ensaio não destrutivo de líquido penetrante para detecção de trincar em uma junta soldada Resumidamente o ensaio de líquido penetrante consubstanciase em procedimento utilizado na engenharia mecânica de forma preventiva com o objetivo de detectar possíveis descontinuidades ou defeitos em determinadas superfícies verificar a viabilidade confiabilidade de se utilizar determinada superfície em determinados cenários fáticos e aumentar a qualidade do material a fim de prolongar sua duração 12 Contexto O contexto no qual se apresenta a temática é a utilização do procedimento para detectar a presença de trincas em uma junta soldada que se traduz em um ponto específico existente entre dois ou mais objetos que foram unidos por meio do processo de soldagem 13 Justificativa Como dito anteriormente a soldagem é um procedimento pelo qual se une dois ou mais materiais fazendo com que exista entre eles um ponto de contato que deve ser isento de quaisquer tipos de descontinuidades e no caso específico de qualquer tipo de trinca que possa comprometer a confiabilidade a viabilidade e a qualidade da junta soldada tendo em vista que será posteriormente utilizada em determinados cenários especialmente quando se diz respeito à construção civil Portanto a necessidade do não comprometimento da integridade desse tipo de material faz com que o estudo e a utilização dessa espécie de ensaio não destrutivo END se faça tão importante e relevante 14 Objetivo Geral O objetivo geral é estudar a aplicação do ensaio não destrutivo líquido penetrando na estrutura de junta soldada para detecção de trincar 15 Objetivos Específicos Os objetivos específicos consistem em a definir o que é o processo de soldagem responsável por criar as juntas soldadas b definir o que são ensaios não destrutivos c definir o que é líquido penetrante sua importância e aplicação 16 Metodologias No presente projeto abordarseá a metodologia utilizada na aplicação do ensaio não destrutivo líquido penetrante na estrutura junta soldada Procurarseá definir o que são ensaios não destrutivos em que consiste a espécie líquido penetrante e como se dá o procedimento de aplicação dele nas juntas soldadas a fim de se verificar a existência de possíveis trincas e assim garantir qualidade confiabilidade e viabilização da utilização do material em referência para atividades futuras Para tanto a análise será feita a partir de artigos científicos livros e outras espécies de trabalhos acadêmicos 17 Estrutura do Trabalho O presente projeto será estruturado a partir do referencial teórico em que há de se elencar conceitos primordiais para entendimento acerca do tema central breve apresentação do procedimento em que se utiliza o líquido penetrante para ao final encaminhar o projeto para futura pesquisa e elaboração do trabalho definitivo 2 REFERENCIAL TEÓRICO A presente seção visa a apresentação inicial do tema a ser abordado por meio das definições e procedimentos que lhe sejam pertinentes seja pela escrita das próprias palavras do acadêmico eou por meio de citações diretas eou indiretas dos pesquisadores que se debruçam na temática 21 Soldagem definição e importância Antes de se adentrar no tema propriamente dito é preciso dar um passo atrás para que se possa definir o que seria e como se dá o processo de soldagem na medida em que o ensaio não destrutivo líquido penetrante no presente caso terá seu estudo voltado à sua aplicação em juntas soldadas materiais formados a partir do procedimento em questão Okumura e Taniguchi 1982 assim definem o processo de soldagem A soldagem é hoje em dia amplamente empregada na união de componentes de estruturas metálicas e de equipamentos para as finalidades mais diversificadas As grandes vantagens da soldagem sobre os demais processos de união consistem em sua simplicidade e economia uma vez que a execução das juntas soldadas requerem quantidades relativamente pequenas de material OKUMURA TANIGUCHI 1982 p 10 Os autores ainda trazem uma definição diferenciada apresentada pelas normas alemãs A soldagem é definida de várias maneiras mas as diferentes definições são praticamente equivalentes As normas alemãs por exemplo definem a soldagem como sendo um processo metalúrgico de união de metais ou ligas metálicas devendo os materiais se encontram em seu estado fundido ou pastoso A definição precedente implica portanto dizer que a união das partes metálicas se processa mediante a utilização de energia térmica para promover a referida fusão dos materiais OKUMURA TANIGUCHI 1982 p 10 O processo de soldagem ainda possui um amplo campo de aplicação dentro da área de construção especialmente na construção civil mas não se limita a tanto na medida em que o processo também pode ser utilizado em reparo e manutenção de materiais 22 Ensaios Não Destrutivos Definido portanto o que viria a ser o processo de soldagem passase antes de analisar especificamente os líquidos penetrantes a analisar o que são os ensaios não destrutivos END Nas palavras de Leite 2013 Os ensaios não destrutivos END são técnicas e testes realizados em materiais acabados ou não acabados para verificar a existência ou não de descontinuidade anomalias ou defeitos Estes ensaios são feitos através de princípios físicos definidos sem alterar suas características físicas químicas mecânicas ou dimensionais e sem interferir em seu uso posterior Eles determinam a integridade do material peça ou estrutura e medem quantitativamente uma dada característica do material ou seja por não danificar na inspeção ou medição do material esse tipo ensaio é denominado não destrutivo END é atualmente uma ferramenta indispensável na indústria diversas empresas reconhecem esta parea tecnológica como essencial para contribuir na redução dos custos aumentar a confiabilidade e garantir uma maior qualidade na inspeção de materiais e produtos LEITE 2013 p1 Depreendese portanto que os ensaios não destrutivos são essenciais à análise de determinados materiais anteriormente à utilização destes em diversos cenários a fim de atribuir confiabilidade qualidade e viabilidade de seu uso A não utilização destes procedimentos para aferição anterior do material poderia acarretar riscos no momento da utilização dele trazendo riscos à integridade de quaisquer construções futuras Os ensaios não destrutivos são assim denominados pois a aplicação das diversas espécies possibilita a identificação de defeitos de um produto e as características do referido defeito sem contudo acarretar destruição parcial ou completa do material Leite 2013 elenca quais são os ensaios destrutivos sendo eles a inspeção visual b líquido penetrante c partículas magnéticas d ultrassom e radiografia raios X e Gama f correntes parasitas g análise de vibrações h termografia Ainda segundo o autor para que os resultados sejam satisfatórios e tenham validade é de extrema importância que os ensaios sejam realizados por profissionais trinados e qualificados LEITE 2013 p 28 Desta forma depreendese que não é qualquer indivíduo que pode proceder à realização do ensaio não destrutivo END mas antes que os profissionais devem ter conhecimento anterior e o mínimo de experiência no manuseio dos materiais pertinentes Doravante cabe registrar que a despeito de se trazer o conceito de END e suas espécies o presente estudo limitarseá apenas ao ensaio não destrutivo líquido penetrante diante de sua vasta aplicação na detecção de descontinuidades especificamente as trincas 23 Líquido Penetrante Passando portanto ao estudo específico do líquido penetrante cabe antes de adentrar em maiores detalhes conceituarlhe Nas palavras de Andreucci 2014 O ensaio por líquidos penetrantes é um método desenvolvido especialmente para a detecção de descontinuidades essencialmente superficiais e ainda que estejam abertas na superfície do material Este método se iniciou antes da primeira guerra mundial principalmente pela indústria ferroviária na inspeção de eixos porém tomou impulso quando em 1941 nos EUA foi desenvolvido o método de penetrantes fluorescentes Nesta época o ensaio foi adotado pelas indústrias aeronáuticas que trabalhando com ligas não ferrosas necessitavam de um método de detecção de defeitos superficiais diferentes do ensaio por partículas magnéticas não aplicável a materiais não magnéticos A partir da segunda guerra mundial o método foi se desenvolvendo através da pesquisa e o aprimoramento de novos produtos utilizados no ensaio até seu estágio oficial ANDREUCCI 2014 p 4 O método do ensaio por líquido penetrante é importante em diversas áreas como dito anteriormente cabendo neste momento exemplificar duas situações em que pode se aplicar A primeira área a ser utilizada para fins de exemplificação é a nuclear Nas palavras de Soares Lamas e Camargo 2021 O ensaio por LP Líquidos Penetrantes na área nuclear é encarado como um método desenvolvido especialmente para a detecção de descontinuidades essencialmente superficiais ainda que estejam abertas na superfície do material ou estrutura sendo analisada SOARES LAMAS CAMARGO 2021 p 3106 Leite 2013 fica responsável por descrever o benefício do ensaio não destrutivo no âmbito aeronáutico Dentro da indústria aeronáutica entre os diversos tipos de ligas e materiais que são trabalhados há as ligas não ferrosas que precisam absolutamente de detecção de defeitos superficiais diferentes do ensaio por partículas magnéticas que são aplicáveis somente em materiais magnéticos dessa forma foi desenvolvido o ensaio por líquido penetrante para realizar testes em materiais não magnéticos como as ligas não ferrosas A inspeção e manutenção com intervalos regulares dos componentes aeronáuticos exige que as aeronaves permaneçam longos períodos de tempo estacionadas em um hangar o que origina para a companhia aérea grandes perdas financeiras por si só elas também acarretam elevados custos que podem ser reduzidos se os procedimentos de inspeção e manutenção criarem condições mais favoráveis uma melhor optimização do trabalho a ser realizado reduzindose assim a mão de obra e o tempo estacionado da aeronave LEITE 2013 p 28 O ensaio por líquido penetrante possui o objeto de identificar quaisquer tipos de descontinuidades presentes em superfícies que são exemplificadas por Andreucci 2014 sendo elas trincas poros dobras etcpodendo ser aplicado em todos os materiais sólidos e que não sejam porosos ou com superfície muito grosseira O autor ainda explica que é muito usado em materiais não magnéticos como alumínio magnésio aços inoxidáveis austentícios ligas de titânio e zircônio além dos materiais magnéticos E também aplicado em cerâmica vitrificada vidro e plásticos ANDREUCCI 2014 p 4 Ora portanto o ensaio não destrutivo líquido penetrante se presta a detectar determinados tipos de descontinuidades na superfície de determinados materiais tais quais possam de alguma forma acarretar em prejuízos futuros para os indivíduos que daquele material se possam utilizar Desta forma consiste em método de inspeção preventivo ou seja anterior à utilização do material que no caso específico se trata de juntas soldadas que se referem ao resultado de um processo de soldagem anteriormente explicitado Passada a fase de conceituação e estabelecimento dos objetivos do procedimento cabe definir o que viriam a ser as descontinuidades que o ensaio por líquido penetrante visa sanar Pereira 2021 assim define Na análise de uma junta soldada tudo o que pode ser observado e considerado como qualquer interrupção típica chamase descontinuidade Portanto podese considerar como descontinuidade a falta de homogeneidade de características físicas mecânicas ou metalúrgicas do material ou da solda PEREIRA 2021 p 40 De uma forma mais despojada podese dizer que descontinuidades são quaisquer tipos de defeitos que possam afetar a estrutura física da junta soldada prejudicando sua utilização posterior No caso específico do presente estudo a descontinuidade a ser tratada com maior profundidade é a trinca na medida em que pode ser considerada uma das piores descontinuidades É o que explicam Modenesi Marques e Santos 2012 Fissuras ou trincas são consideradas um dos tipos mais graves de descontinuidade em uma junta soldada Formamse quando tensões de tração se desenvolvem em um material fragilizado incapaz de se deformar plasticamente para absorver estas tensões Tensões de tração elevadas se desenvolvem na região da solda como resultado das expansões e contrações térmicas localizadas associadas com o aquecimento não uniforme característico da soldagem das variações de volume devido a transformações de fase e como resultado das ligações entre as peças sendo soldadas e o restante da estrutura MODENESI MARQUES SANTOS 2012 p 156 Ainda segundo os autores a fragilização na região da solda pode resultar de mudanças estruturais de absorção de elementos nocivos de alterações posteriores durante outras operações de fabricação por exemplo tratamentos térmicos ou ainda em serviço MODENESI MARQUES SANTOS 2012 p 156 Portanto como podese ver as juntas soldadas podem apresentar a trinca em sua estrutura por diversos motivos o que levam à necessidade de realização do procedimento de ensaio por líquido penetrante para análise de possibilidade de presença em seu conteúdo e correção se for o caso a fim de que se previna prejuízos futuros na utilização do material em comento Por fim mas não menos importante cabe deixar registrado que o ensaio por líquido penetrante segue todo um procedimento que não será abordado no presente momento mas que será detalhado futuramente 3 BIBLIOGRAFIA ANDREUCCI Ricardo Líquidos Penetrantes São Paulo ABENDI 2014 72 p LEITE Vinicius Reis ENSAIO NÃO DESTRUTIVO APLICAÇÃO POR LÍQUIDO PENETRANTE Revista Ciências Exatas Taubaté v 19 n 2 p 2735 2013 MODENESI Paulo J MARQUES Paulo V SANTOS Dagoberto BIntrodução à Metalurgia da Soldagem Belo Horizonte Universidade Federal de Minas Gerais 2012 209 p OLIVEIRA Gabriel Nogueira de CAMARGO Stephany de Barros APLICAÇÃO DE LÍQUIDO PENETRANTE EM UNIDADE DE FILTRAÇÃO DE AR DE COMBUSTÃO EM TURBINAS A GÁS 2016 Curso de Engenharia Mecânica Pró Reitoria de Pesquisa e PósGraduação Universidade de Taubaté Taubaté 2016 OKUMURA Toshie TANIGUCHI Célio Engenharia de Soldagens e Aplicações Rio de Janeiro Livros Técnicos e Científicos Editora SA 1982 493 p PEREIRA Lucas Andrade Guerra INSPEÇÃO VISUAL E AVALIAÇÃO DE JUNTAS SOLDADAS DA ESTRUTURA METÁLICA DE UM PRÉDIO POR MEIO DO ENSAIO NÃO DESTRUTIVO DE LÍQUIDO PENETRANTE 2021 70 f TCC Graduação Curso de Engenharia Mecânica Departamento de Engenharia Mecânica Universidade Federal de Ouro Preto Ouro Preto 2021 SOARES Alexandre Roberto LAMAS Wendell de Queiróz CAMARGO José Rubens Ensaio e avaliação por líquidos penetrantes em placas de bocais de elementos combustíveis na área nuclear Brazilian Journal Of Development Curitiba v 7 n 1 p 31013112 jan 2021