Mini-Projecto · Boletim de ensaio de ultrassons de uma peça fundida
Contexto
A Fundinorte, Lda, uma fundição de peças de ferro fundido nodular para componentes industriais, precisa de validar um lote de peças (FN-2026-072) antes de as expedir a um cliente. A especificação contratada exige, entre outros pontos, uma espessura mínima de parede, a ausência de descontinuidades internas relevantes e uma taxa mínima de nodularidade de 80%. A empresa contratou o teu laboratório para realizar o ensaio de ultrassons e emitir o boletim de ensaio que decide se o lote segue para o cliente.
Trabalhas individualmente ou a pares, seguindo o fluxo completo de um ensaio de ultrassons: preparação e calibração do equipamento, validação com blocos padrão, preparação da amostra, execução do ensaio (espessuras, descontinuidades e nodularidade), validação e interpretação dos resultados, e emissão de um boletim de ensaio final com conclusão de conformidade.
Requisitos
Funcionais
- Seleção do equipamento e do transdutor documentada e justificada para a peça e o material em causa.
- Calibração da base de tempos e validação da sensibilidade de referência com blocos padrão, com registo dos valores usados.
- Controlo dimensional do provete antes do ensaio, com instrumentos convencionais.
- Varrimento sistemático documentado (padrão e sobreposição usados).
- Medição de espessuras em, no mínimo, 3 pontos da peça.
- Deteção, localização e dimensionamento de pelo menos uma descontinuidade (real ou simulada num bloco de ensaio).
- Estimativa de nodularidade por velocidade ultrassónica, com comparação à especificação (mínimo 80%).
- Boletim de ensaio completo, com as quatro secções obrigatórias e conclusão de conformidade.
Não-funcionais
- Registo de rastreabilidade (identificação única da peça, lote, data, operador) em todos os documentos.
- Equipamentos de proteção individual identificados para cada etapa com risco.
- Destino do resíduo de acoplante documentado.
- Linguagem técnica, rigorosa e sem ambiguidade, própria de um documento auditável.
Fases
Fase 1 · Preparar e configurar o equipamento (3h) Selecionar o transdutor e o acoplante adequados à peça; configurar o aparelho (velocidade do material, base de tempos, ganho, filtros); verificar cabos e conectores.
Fase 2 · Validar o método com blocos padrão (3h) Calibrar a base de tempos e ajustar a sensibilidade de referência com um bloco padrão; construir a curva DAC se aplicável; registar todos os valores usados.
Fase 3 · Preparar a amostra e controlo dimensional (2h) Limpar a superfície da peça; verificar a geometria e o acesso do transdutor; medir e registar as dimensões críticas com instrumentos convencionais.
Fase 4 · Medição de espessuras (3h) Realizar a medição de espessuras em, pelo menos, 3 pontos da peça, em modo eco único ou multieco, com os cálculos de suporte.
Fase 5 · Deteção e dimensionamento de descontinuidades (5h) Realizar o varrimento sistemático; detetar, localizar e dimensionar pelo menos uma indicação, com o método de comparação com a curva DAC ou da queda de 6 dB.
Fase 6 · Estimativa de nodularidade e validação de resultados (5h) Medir a velocidade ultrassónica e estimar a nodularidade pela curva de calibração; validar todos os resultados obtidos face aos valores de referência da especificação.
Fase 7 · Boletim de ensaio e apresentação (4h) Redigir o boletim de ensaio completo, com conclusão de conformidade fundamentada, e apresentar os resultados e a decisão à turma.
Critérios de avaliação
| Critério | Peso |
|---|---|
| Preparação, configuração e calibração do equipamento | 15% |
| Controlo dimensional e preparação da amostra | 10% |
| Medição de espessuras (execução e cálculos) | 15% |
| Deteção, localização e dimensionamento de descontinuidades | 20% |
| Estimativa de nodularidade e comparação com a especificação | 15% |
| Boletim de ensaio (estrutura, rigor, conclusão) | 15% |
| Segurança e gestão de resíduos | 10% |
Erros comuns
- Escolher o transdutor "que estava mais à mão" em vez do adequado à espessura e ao material.
- Saltar a validação com blocos padrão antes de ensaiar a peça real.
- Assumir a espessura nominal do desenho em vez de a medir na peça real.
- Confundir uma reflexão geométrica prevista (furo, canto) com uma descontinuidade real.
- Aplicar a curva de calibração de nodularidade de outra liga sem revalidação.
- Concluir "conforme" ou "não conforme" sem indicar a especificação usada como referência.
- Manusear o acoplante ou a peça sem equipamento de proteção individual adequado.
Bónus (opcional)
- Comparar a peça ensaiada com uma peça de um lote anterior sem reclamações, do mesmo desenho.
- Propor um plano de amostragem estatística para inspecionar o lote completo sem ensaiar peça a peça.
- Investigar e apresentar um método alternativo (radiografia, líquidos penetrantes) para o mesmo tipo de defeito.
- Construir uma carta de controlo simples com os resultados de espessura de várias peças do mesmo lote.
Reflexão
No relatório final, responde: porque é que a curva de calibração de nodularidade usada num ferro fundido não pode ser aplicada diretamente a uma liga diferente, como um aço? E explica duas decisões concretas que tomaste durante o projeto (por exemplo, escolha do transdutor, do bloco padrão ou do método de dimensionamento) que teriam mudado a conclusão final do boletim se tivessem sido feitas de outra forma.