Exemplos de aplicação
As técnicas tradicionais de Ensaios Não Destrutivos (END), entre as quais se encontram a inspeção visual, a análise de ruído e vibrações, a análise por partículas ferromagnéticas e líquidos penetrantes, a radiologia ou os ultrassons, entre outras, continuam a ser maioritárias no âmbito industrial. No entanto, da combinação de algumas das anteriores com dispositivos de imagem digital, nascem as seguintes técnicas de END: Termografia Ativa, Video-correlação Digital de Imagens, Shearografia, Reflectografia Infravermelha e Imagem química.
Estas técnicas inovadoras, embora tenham um objetivo comum com os Ensaios Não Destrutivos clássicos (análise do estado de um objeto sem alterar as suas propriedades), introduzem como melhorias face às anteriores a cobertura de grandes superfícies, o facto de não ser necessário existir contacto com a amostra e a pouca ou nula preparação necessária. Além disso, os elementos de captura digitais (sensores CCD, InGaAs, InSb) aumentam a capacidade de deteção através de potentes técnicas de pós-processamento, permitindo obter uma visão detalhada e representativa do objeto inspecionado em poucos segundos.
A termografia ativa baseia-se na radiação infravermelha, invisível ao olho humano, para a deteção de defeitos e heterogeneidades. Combinando métodos de excitação tradicionais, como os ultrassons ou as correntes de Eddy, e excitações térmicas como lâmpadas halógenas moduladas em intensidade, ou lâmpadas flash pulsadas, com a captação de radiação infravermelha (diretamente relacionada com o calor emitido), podemos estudar as microvariações de calor superficiais provocadas por heterogeneidades presentes nas camadas de material imediatamente abaixo da superfície externa. Essas heterogeneidades (inclusões de ar/água, falhas de colagem, delaminações, etc.) farão com que o calor se dissipe de forma não uniforme e seja possível registar um mapa térmico proporcional que nos indique a presença de um defeito.
A video-correlação digital de imagens é uma das técnicas de Ensaios Não Destrutivos mais interessantes no que diz respeito ao estudo de tensões e deformações. Através de algoritmos de correlação (seguimento individual, mas ponderado, de uma nuvem de pontos aleatórios), é possível obter uma sequência de imagens que nos indique a magnitude da tensão existente em cada instante de tempo, além das deformações.
Esta técnica oferece a possibilidade de obter informação mais completa e contínua sobre o comportamento dinâmico de uma estrutura do que os métodos convencionais, além da consequente poupança no tempo de ensaio.
Para a técnica de reflectografia infravermelha, embora também se baseie na radiação IR, a abordagem é completamente diferente da termografia ativa. O objetivo desta técnica é aproveitar as propriedades das ondas eletromagnéticas do infravermelho próximo e de onda curta (NIR e SWIR, pelas suas siglas em inglês; Near InfraRed e Short Wave InfraRed) para estudar as camadas subjacentes à superfície externa do material. O calor não intervém neste processo e o campo de aplicação mais comum é a conservação e o restauro de arte.
A shearografia baseia-se na utilização de uma fonte de luz coerente e na análise do “speckle” gerado sobre a superfície do objeto em questão, fornecendo informação sobre a qualidade dos diferentes materiais em ensaios não destrutivos, oferecendo medições da deformação e uma análise das vibrações. Esta técnica é amplamente utilizada na indústria aeroespacial, bem como no setor das energias renováveis (aerogeradores), automóvel e no desenvolvimento de novos materiais (I&D). As principais vantagens da shearografia são a capacidade de inspeção de grandes áreas (até 1 m² por minuto), a sua relativa insensibilidade a perturbações ambientais e o seu bom desempenho em materiais compósitos com estrutura “honeycomb”.
Por último, a imagem química não é mais do que a aplicação das técnicas de espectroscopia IR, mas utilizando imagens multiespectrais e hiperespectrais para obter informação relativa à composição do material estudado. Deteção de falsificações, verificação da correta deposição de materiais em superfícies metálicas, análise das percentagens dos diferentes compostos de uma amostra sólida, etc. são alguns dos campos de aplicação mais comuns.
