Uso de imagens B-Scan para identificar não uniformidades em compósitos unidirecionais que afetam o tempo de percurso de ondas Lcr
Vanessa Vieira Gonçalves1; Paulo Pereira Junior1; Auteliano Santos Junior1
1 Unicamp
doi:10.20906/CPS/CON-2016-1435
Resumo
Técnicas de inspeções não destrutivas têm sido estudadas para atender as necessidades dos setores industriais que anseiam por métodos cada vez mais eficazes e de baixo custo. A técnica de ultrassom tem atendido as expectativas, sendo muito utilizada para a detecção de defeitos, além de ter se mostrado capaz de medir tensões em materiais, sejam elas aplicadas ou residuais, fazendo uso da teoria acustoelástica. Tal teoria relaciona a variação de velocidade ou tempo de percurso (TOF) da onda com a variação da tensão no material. Para o emprego da técnica a onda longitudinal criticamente refratada, onda Lcr, apresenta maior sensibilidade à variação de tensão em materiais, essas ondas se propagam paralelas e próximas à superfície. Nos materiais compósitos, cujo uso na fabricação de componentes tem crescido em diversos setores, sobretudo no setor aeroespacial, o uso da técnica de ultrassom para medir tensões é afetada por parâmetros que interferem nas medições do tempo de percurso da onda, tais como as não uniformidades no material, especialmente quando não há tensão aplicada nele. Entender a influência dessas não uniformidades no tempo de propagação da onda Lcr pode viabilizar o uso da técnica de ultrassom na medição de tensão em materiais, por isso, esse trabalho utilizou como instrumento o phased array para investigar a relação entre TOF da onda Lcr e não uniformidades em materiais compósitos carbono/ epóxi unidirecionais HexTow® AS4/Hexply® 8552, obtendo imagens de B-Scan para indicar regiões no material com a presença de não uniformidades. Para isso foi utilizada a sonda do phased array com 5 MHz e 64 elementos, e para medir os tempos de percurso da onda Lcr transdutores com 1 MHz de frequência. O método utilizado permitiu obter as diferenças nos tempos de percurso entre posições diferentes de uma mesma amostra, o que possibilitou identificar posições nas amostras avaliadas com maiores distorções e relacioná-las com as descontinuidades nas imagens de B-Scan obtidas, confirmando que estas influenciam diretamente
Palavras-chave: sistema phased array; ondas Lcr; materiais compósitos