Medição de tensões residuais

As tensões residuais podem estar presentes em qualquer estrutura mecânica devido a muitas causas, como o processo tecnológico aplicado:

  • deformação plástica ou soldagem
  • resfriamento não uniforme de componentes fundidos
  • processo de forja

ou tratamentos de superfície tais como:

  • jateamento
  • endurecimento superficial

As tensões residuais têm o mesmo papel na força de uma estrutura que as tensões mecânicas comuns. No entanto, enquanto a tensão devida a cargas externas pode ser calculada com um grau de precisão, as tensões residuais são difíceis de prever. É, portanto, muito importante ter um método confiável, capaz de medi-los diretamente com o mínimo de danos a superfície.

O método do anel usinado e o método de furo cego

Duas tecnologias baseadas em strain gauge são freqüentemente usadas para determinar as tensões residuais: o método do anel usinado e o método de furo cego.

A característica comum de ambos os métodos é que, após a instalação da roseta de strain gauge na peça, o estado de tensão residual é alterado devido ao processo mecânico de perfuração / usinagem.Durante este processo, as tensões residuais relaxam e liberam tensões que são medidas com strain gauges, e mais tarde são usadas para calcular o estado de tensão residual.

Com o método do anel usinado, uma ranhura em forma de anel é extraída em torno do respectivo strain gauge.

Com o método de furo cego, uma fresa rotativa a cerca de 350.000 rpm e avançada por um motor de passo é usada para furação.As alterações de tensão que se originam devido à perfuração passo a passo do furo na peça são detectadas por uma roseta de strain gauge projetada especificamente para este método.

O sistema MTS3000

Para o método de furo cego , a SINT Technology, uma empresa italiana localizada em Florença, Itália, oferece o sistema MTS3000 em parceria com a HBM. Tanto o sistema MTS3000 quanto o cálculo dos resultados de tensão residual são compatíveis com o padrão ASTM E837 de 2013, o único padrão completo sobre tensões residuais disponíveis no mundo.

O Sistema MTS3000 consiste em:

  • Um sistema óptico-mecânico (para fisicamente fazer a furação)
  • Uma unidade de controle eletrônico (para controlar o sistema óptico-mecânico e as medições feitas pelo amplificador QuantumX da HBM)
  • Software de operação e controle de furação (para permitir perfuração automática)
  • Software de reprocessamento (para reprocessamento de dados usando diferentes métodos de avaliação)

   

MTS3000, sistema automático para medir tensões residuais pelo método de furo cego


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