IDENTIFICAÇÃO DE DEFEITOS INTERNOS UTILIZANDO TERMOGRAFIA INFRAVERMELHO

ZABLOSKI, Pedro Henrique 1; MOURA, Luis Mauro 2;

Resumo

Introdução:O estudo sobre Ensaios Não Destrutivos (END) estão ganhando relevância na Engenharia e na indústria. Isso ocorre principalmente pelo fato de maior economia de material, pois não sacrifica uma peça para averiguar sua qualidade interna. Atualmente as indústrias fazem uma análise estatística, realizando ensaios destrutivos em algumas peças, gerando alguns prejuízos para a empresa. A fundição pode ser um exemplo no qual esse método pode ser muito eficaz. Com o estudo da fundição, conclui-se que, durante o processo, podem ser apresentadas algumas falhas geradas por meio de solidificação precoce do material líquido, rechupe, contração sólida ou até mesmo impurezas presentes no alumínio. 

Objetivo:Esse projeto de iniciação cientifica tem como objetivo identificar defeitos no interior de uma peça utilizando a termografia infravermelho. Nessa pesquisa, foram analisadas propriedades termofísicas em um objeto de alumínio (um dos materiais mais utilizados na indústria), e com o auxílio da literatura, foram obtidas conclusões a respeito da detecção de defeitos internos. O principal objetivo é viabilizar a utilização da Termografia Infravermelho (TIR) para a detecção de defeitos internos em uma peça.

Metodologia:Para que o defeito seja identificado, deve ser utilizada uma câmera termográfica de alta precisão. Essa câmera realizará uma análise transiente de uma peça com a dimensão de 50 mm x 50 mm x 50 mm com um defeito interno de 13,34 mm x 13,34 mm x 1,67 mm. Para a melhor leitura da temperatura, é adicionado uma tinta preta, com emissividade conhecida. Quanto mais perto de 1 for a emissividade, mais precisa será a leitura da temperatura. A metodologia ativa é utilizada nesse caso, isto é, a peça a ser analisada sofre um estímulo externo (recebe um gradiente de temperatura) e é aquecida até aproximadamente 300°C uniformemente ao longo do material. Paralelamente ao ensaio, é utilizado um programa numérico em linguagem FORTRAN, obtendo um resultado teórico com as mesmas condições de contorno impostas na TIR. Essas condições de contorno devem ser definidas e ajustadas com cautela. Para que o material fique uniformemente à 300°C, é necessário que o mesmo fique no forno em torno de 2 horas. A temperatura do ambiente também deve ser controlada, com isso, foi utilizada uma câmara à 25°C, localizada no laboratório de Sistemas Térmicos da PUCPR. 

Resultados:Com a execução da metodologia adequada, os resultados podem ser analisados. É gerada uma curva de resfriamento em relação ao tempo. Com essa curva, é possível definir o tamanho e a localização do defeito na peça. 

Conclusões:Esta pesquisa comprova que, com o avanço dos estudos na área de TIR, esse método pode começar a ser cada vez mais utilizado na indústria, aumentando a sua viabilidade e confiabilidade.

Palavras-chave:Termografia infravermelho. Detecção de defeitos internos. Câmera termográfica IR. Ensaio não destrutivo. Transferência de calor por radiação.

Legendas

    1. Estudante
    2. Orientador