Os requisitos para garantir determinadas propriedades mecânicas — como resistência, entre outras — pressupõem que, ao dobrar tubos soldados longitudinalmente, a junta de solda esteja posicionada na zona neutra ou que perfurações não sejam realizadas na área da solda.
Além disso, por exemplo em linhas de prensagem, o material em bobina a ser processado é cada vez mais soldado automaticamente nas extremidades, a fim de evitar perdas de tempo e material. No entanto, isso exige o conhecimento da posição das juntas de solda em relação às ferramentas, para protegê-las contra danos.
Há muitos anos, a ROLAND ELECTRONIC vem contribuindo para encontrar soluções para identificar a posição das soldas em processos modernos de fabricação. Para isso, são utilizados três métodos não destrutivos:
- Método de fluxo de fuga (fluxo magnético)
- Método de correntes parasitas (eddy current)
- Combinação dos métodos de fluxo de fuga e correntes parasitas
A ROLAND ELECTRONIC oferece exatamente essa combinação.
A base desses processos está nas diferentes microestruturas metalúrgicas entre a junta de solda e o material base. Nesse contexto, torna-se secundário determinar se o material é ferroso ou não ferroso.
De forma simplificada, o princípio consiste na penetração do material por meio de um campo eletromagnético específico do processo. Em uma medição comparativa, busca-se e identifica-se uma variação estrutural (inhomogeneidade) em relação ao material base.
Requisitos para uma medição confiável
De modo geral, os seguintes pré-requisitos devem ser garantidos:
- O sensor deve estar em contato com o material durante todo o ciclo de medição.
Deve existir um movimento relativo constante entre o sensor e o material.
Método de fluxo de fuga magnético
Neste método, ao posicionar o sensor, é criado ou fechado um circuito magnético. O campo magnético (linhas de campo) é conduzido através do material. Caso ocorram inhomogeneidades (alterações estruturais), estas provocam uma “fuga” do campo magnético para fora do material.
Uma analogia com um rio ajuda a compreender melhor: a água flui livremente em seu leito. Ao colocar uma pedra grande, a água precisa contorná-la e pode até transbordar. Essa “fuga” é detectada de forma confiável pelo sensor, representada graficamente e disponibilizada como sinal (detecção da solda) na interface elétrica.
Método de correntes parasitas
Outro elemento importante do sistema SND40 é o método de correntes parasitas. De forma simplificada, este método verifica a condutividade elétrica do material, que é uma constante e o inverso da resistividade.
Parte-se do princípio de que a junta de solda e o material base apresentam diferentes condutividades elétricas. O campo alternado gerado pelo sensor induz correntes no material, que por sua vez geram um campo elétrico. A intensidade desse campo é medida pelo sensor.
Uma característica especial deste método é a medição simultânea em dois pontos definidos. Para um material homogêneo, a diferença entre os dois sinais deve ser zero.
Se o valor absoluto for > 0, existem diferenças estruturais.
A distância entre os pontos de medição é determinada pelo design do sensor.
O método de correntes parasitas é aplicado principalmente em materiais austeníticos.
Aplicação em materiais ferríticos
Ao utilizar materiais ferríticos (FE), a penetração das correntes parasitas é limitada sem suporte adicional. Para possibilitar e controlar essa penetração, é gerado um campo magnético que reduz o efeito inibidor da permeabilidade relativa do material FE, permitindo uma maior profundidade de penetração.
Ajuste ideal do sistema
Em muitos casos, é necessário um conhecimento aprofundado da análise de sinais para encontrar a configuração ideal do equipamento, dependendo do material a ser processado. Especialmente no método de correntes parasitas, esse ajuste pode ser complexo e oneroso.
Dependendo das propriedades do material — como espessura da parede ou da chapa, processo de soldagem, entre outros — existem diversas opções para a escolha do método de medição e dos parâmetros do programa.
O melhor resultado só pode ser alcançado por meio de testes ou com ampla experiência.
Solução da ROLAND ELECTRONIC
A ROLAND ELECTRONIC levou esses desafios em consideração em seu software operacional. Uma navegação simples por menus permite encontrar rapidamente os melhores parâmetros para a localização de juntas de solda, de acordo com o produto — sem a necessidade de conhecimentos aprofundados sobre o equipamento ou o método de medição.
