D3 Termografia e Radiografia

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A termografia pulsada e a radiografia são os dois métodos complementares de inspeção não destrutiva incorporados neste modelo, cada um detectando um aspecto diferente de potenciais defeitos internos na peça. Como cada método se baseia em um princípio físico distinto — difusão de calor em um caso, atenuação da radiação no outro — juntos eles detectam defeitos que qualquer um deles isoladamente poderia não detectar. Desenvolvemos primeiro a termografia pulsada.

A termografia pulsada aplica um pulso de calor à superfície da peça e usa uma câmera infravermelha para rastrear como essa superfície esfria à medida que o calor se difunde no material. Se existir um defeito abaixo da superfície com uma difusividade térmica diferente da do material circundante, o calor se difunde de forma anômala nesse ponto, fazendo com que a superfície acima do defeito esfrie mais rápido ou mais lentamente do que a superfície acima do material íntegro. Essa anomalia de difusividade, detectada na superfície, revela a presença de um defeito abaixo dela.

Os raios X, por outro lado, transmitem radiação através do objeto e medem quanta radiação passa através dele, de acordo com a lei de atenuação de Beer-Lambert. Esta lei afirma que a radiação atenua-se exponencialmente ao atravessar o material, e que essa atenuação depende diretamente da espessura e da densidade do material naquele ponto. Se a densidade do material em um determinado ponto for menor que a do material circundante, a radiação atenua-se menos nesse ponto e mais radiação atinge o detector; se a densidade for maior, a radiação atenua-se mais e menos radiação atinge o detector. Essa diferença na quantidade de radiação que atinge o detector, ponto a ponto, é o que produz o contraste radiográfico da imagem resultante: um ponto no objeto que recebe mais radiação do que o seu entorno aparece mais claro na imagem, e um ponto que recebe menos radiação aparece mais escuro. Esse contraste radiográfico é precisamente o que revela a porosidade ou as inclusões da peça, porque tanto um poro quanto uma inclusão de composição diferente têm densidade diferente da do material circundante.

Portanto, este modelo, com as técnicas de termografia pulsada e radiografia utilizadas para desenvolvê-lo, combina esses dois métodos complementares para abranger duas maneiras distintas de detectar um defeito interno: termografia pulsada, por meio da anomalia de difusividade térmica que o defeito produz abaixo da superfície, e radiografia, por meio do contraste radiográfico que a diferença de densidade desse mesmo defeito produz na imagem.

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