ENSAIOS POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS - PARTE 3

Controle de qualidade do processo.

Só podemos considerar um ensaio confiável quando todas as possibilidades de erro tenham sido excluídas. Para tanto é extremamente importante realizar um controle de processo que garanta o acompanhamento periódico de todos os parâmetros que estão envolvidos no ensaio.

Devemos alertar também que o ensaio por partículas magnéticas é considerado um ensaio subjetivo, pois depende do ser humano a interpretação final do resultado da inspeção.

Visando qualidade e confiabilidade no processo de inspeção por partículas magnéticas, existem alguns parâmetros a serem verificados e acompanhados periodicamente:

Contaminação do banho.

A contaminação do banho de partículas magnéticas causa uma diminuição significativa em sua sensibilidade. Além da contaminação deve ser verificada a diminuição ou alteração na pigmentação colorida no caso de partículas magnéticas visíveis e, principalmente, perda da fluorescência no caso de partículas magnéticas fluorescentes.

Diminuição de coloração ou fluorescência das partículas pode ser causada por dois fatores:

- A contaminação está ocorrendo devido a algum produto proveniente do processo de fabricação das peças inspecionadas e que estão atacando a pigmentação das partículas.

- Um aquecimento do banho pode causar degradação do pigmento em partículas fluorescente.

Isto ocorre ou quando o sistema de agitação dos banhos se encontra com problema como, por exemplo, o super dimensionamento da bomba de recirculação, causando um super aquecimento do banho. Há, também, casos de banhos com problemas de degradação de fluorescência das partículas causados pelas peças que chegam ainda quentes do processo de tratamento térmico e aquecem o banho. Então se recomenda que se esperem estas peças esfriarem antes do ensaio.

Na realidade um simples processo de pré-limpeza destas peças já garantiriam uma vida útil maior do banho e uma maior estabilidade do processo durante todo o período de inspeção.

Por este motivo é de suma importância que também se realize uma inspeção do banho a cada turno de trabalho. Esta verificação deve ser feita sob luz branca para ensaios visíveis e sob luz ultravioleta para banhos fluorescentes. Uma simples comparação com outro banho novo pode identificar ao inspetor a necessidade da troca do banho.

Os banhos de partícula magnética fluorescente se tornam azulados devido à contaminação por produtos químicos. Este azul inibe a cor verde-amarelado (l entre 530 a 580 nm) da partícula excitada sob luz negra tornando-a imprópria para a inspeção. Normalmente, nestes casos, o inspetor, mesmo sem realizar este teste, acha que o banho está “fraco” e corrige a concentração da partícula magnética, mesmo esta estando dentro da faixa especificada pelo fabricante e, então, super concentra o banho causando desperdiço de produto em aumentando o risco de se passar peças trincadas, pois a superconcentração de partículas magnéticas num banho dificulta a formação das indicações sobre uma descontinuidade.

A sensibilidade de detecção do banho também pode ser prejudicada pela contaminação proveniente de resíduos metálicos encontrados na superfície das peças e são arrastadas para o banho, causando um falso valor da concentração de partículas no método de decantação.

Segundo a norma ASTM E 1444-05 um indicativo de contaminação metálica limite pode ser obtido através do teste de decantação. Se pelo menos 30% do volume de decantação for de materiais que não sejam partículas magnéticas ou se for observada sujeira excessiva na suspensão, o banho deve ser trocado. Recomenda-se uma verificação de contaminação do banho uma vez por turno. Esta observação é feita comparando-se as cores da partícula sob sua devida luz e a cor da contaminação.

Nas tabelas seguintes estão alguns problemas encontrados em processos de inspeção por partículas magnéticas via úmida (em água e em óleo), com possíveis causas e recomendações para solucionar o problema.

Sintoma	Provável Causa	Recomendação
Superfície da peça não está umectando completamente.	1. Superfície contaminada com óleo. 2. Pouco distensor no banho.	1. Pré limpeza correta. 2. Adicionar mais distensor
Aglomeração de partículas na superfície da peça e partículas glomeradas no tubo de decantação.	1. Contaminação do banho a água com mais de 0,5 % de óleo. 2. Permanência excessiva do banho em temperatura elevada (acima de 43 °C).	1. Se for uma pequena contaminação adicione emulsificador lipofílico. Grande contaminação trocar o banho. 2. Trocar o banho.
Aglomeração das partículas com substância pastosa dentro e nas laterais do tanque.	1. Resíduo de desengraxante alcalino (NaOH ou KOH). 2. Óleo de corte ou óleo fluido da máquina. 3. Óleo protetivo.	Limpeza e enxágüe das peças antes do processo de inspeção. Se for uma excessiva contaminação trocar o banho.
Excessivo “background” na peça.	1. Degradação e perda de pigmento. 2. Excessiva concentração de partículas.	1. Troca do banho. 2. Adicionar água.
Duas fases na camada líquida ou separação de sólidos na camada sólida do tubo de decantação.	Contaminação de óleo no banho a água.	Se for uma pequena contaminação adicione emulsificador lipofílico. Grande contaminação trocar o banho.
Camada de sólido escuro no tubo de decantação.	1. Insuficiência de inibidor de corrosão. 2. Nível baixo do banho, causando entrada de ar na unidade. 3. Agitação do banho com pressão alta de injeção de ar.	1. Adicionar inibidor de espuma. 2. Aumentar o nível do banho. 3. Mudar o sistema de agitação por ar.
Espuma excessiva no banho ou na inspeção da peça.	1. Insuficiência de inibidor de corrosão. 2. Nível baixo do banho, causando entrada de ar na unidade. 3. Agitação do banho com pressão alta de injeção de ar.	1. Adicionar inibidor de espuma. 2. Aumentar o nível do banho. 3. Mudar o sistema de agitação por ar.

Tabela 1: Problemas, causas e recomendações para manutenção de suspensões com partículas magnéticas utilizando água como veículo.

Sintoma	Provável Causa	Recomendação
Fluorescência azulada na parte líquida no tudo de decantação.	1. Fluorescência vinda do veículo oleoso. 2. Algum óleo utilizado em processos da peça contém fluorescência.	1. Trocar o óleo. 2. Limpar as peças antes da inspeção.
Fluorescência verde escura na parte líquida no tubo de decantação.	Degradação das partículas (perda de pigmento).	Trocar o banho.
Fluorescência verde clara na parte líquida no tubo de decantação.	Partículas ainda em suspensão no tubo.	Espere 60 minutos para leitura.
Aglomeração de partículas na superfície da peça e Partículas aglomeradas no tubo de decantação.	1. Contaminação do banho a óleo com mais de 0,5 % de água. 2. Permanência excessiva do banho em temperatura elevada (acima de 43 °C).	1. Se for uma pequena contaminação adicione emulsificador lipofílico. Grande contaminação trocar o banho. 2. Trocar o banho.
Aglomeração das partículas com substância pastosa dentro e nas laterais do tanque.	Contaminação: 1. Resíduo de desengraxante alcalino (NaOH ou KOH). 2. Óleo de corte ou óleo fluido da máquina. 3. Óleo protetivo.	Limpeza e enxágüe das peças antes do processo de inspeção. Se for uma excessiva contaminação trocar o banho.
Excessivo “background” na peça.	1. Degradação e perda de pigmento. 2. Concentração excessiva de partículas.	1. Troca do banho. 2. Adicionar óleo.
Duas fases na camada líquida ou separação de sólidos na camada sólida do tubo de decantação.	Contaminação de água no banho a óleo.	Se for uma pequena contaminação adicione emulsificador lipofílico. Grande contaminação trocar o banho.
Camada de sólido escuro no tubo de decantação.	Sólidos estranhos no banho (cavaco ou ferrugem).	Quantidade de sólidos estranhos maior que 30 % da decantação, trocar o banho.

Tabela 2: Problemas, causas e recomendações para manutenção de suspensões com partículas magnéticas utilizando óleo como veículo.

Controle de concentração do banho.

Controle de concentração de partículas magnéticas é outra forma de garantir uma boa inspeção por partículas magnéticas.

Em baixas concentrações de partículas o banho não tem uma eficiência confiável para a formação de indicações e prejudica a detecção de descontinuidades. Em concentrações altas pode mascarar descontinuidades devido ao grande número de partículas que podem se alojar sobre uma indicação formada.

O controle desta concentração pelo tubo de decantação em forma de pêra é o recomendado por todas as normas e é muito eficiente nesta função.

Pela norma ASTM E 1444 – 05 recomenda-se um tubo de 100 mL , com haste de 1 mL e divisões de 0,05 mL para partículas magnéticas fluorescente e com haste de 1,5 mL e divisões de 0,10 mL para partículas magnéticas visíveis. Está diferença de escala nos tubos de decantação é para melhor visualizar o resultado de volume de decantação. Partículas magnéticas fluorescentes e visíveis são de materiais e tamanhos diferentes.

O uso de outro tubo de decantação pode ser indicado pelo fabricante das partículas magnéticas de acordo com o item 8.5.5 da norma ASTM E 709 – 01. Isto ocorre pelo fato de algumas partículas serem de materiais, tamanhos e densidades diferentes. Então, procura-se

indicar um tubo para melhor visualização do volume de decantação na concentração correta de partículas.

Recomenda-se uma verificação de concentração do banho a cada 8 horas ou a cada troca de turno.

Iluminação para inspeção.

Tanto para inspeção com partículas visíveis quanto para fluorescentes há recomendações de segurança em normas para assegurar uma confiabilidade no ensaio e também para melhor visualização das descontinuidades pelos inspetores. A ASTM E 1444 – 05 estabelece um limite mínimo de 1000 Lux de iluminação de luz branca quando se estiver fazendo uma inspeção com partículas visíveis.

Para inspeção por partículas fluorescentes o limite de luz branca é de 20 Lux . Ou seja, o local da interpretação pelo inspetor, seja ele na própria máquina ou em uma cabine separada, deve estar praticamente isento de luz branca. As cortinas das cabines devem permanecer fechadas até o final da interpretação dos resultados, além de seu comprimento dever ir até o chão. Já para a realização do ensaio fluorescente o mínimo 1000 mW/cm2 de intensidade de luz negra na superfície da peças a ser ensaiada a uma distância de 380mm do filtro deve ser respeitada. No item Sistema de Iluminação falamos sobre a manutenção dos sistemas de iluminação.