Ultrassom Phased Array: Como reduzir em até 70% o tempo de inspeção industrial
O Ultrassom Phased array é uma tecnologia avançada de ensaio não destrutivo (END) que permite inspecionar soldas com muito mais precisão, velocidade e rastreabilidade do que os métodos convencionais.
Diferente do ultrassom tradicional, o Ultrassom Phased array , controla eletronicamente o feixe sonoro, permitindo múltiplos ângulos de inspeção sem movimentar a sonda.
Isso significa mais cobertura, menos falhas não detectadas e resultados mais confiáveis em campo.
Se você trabalha com inspeção, fabricação ou manutenção, isso impacta diretamente na qualidade do seu serviço e na segurança do equipamento.
Perguntas Frequentes
- Perguntas Frequentes
- Como o Ultrassom Phased Array funciona na prática?
- Quais as Vantagens do Ultrassom Phased Array?
- Onde o Ultrassom Phased Array se aplica na indústria?
- Como é o Ultrassom Phased array vs métodos tradicionais?
- A Física por Trás do Ultrassom Phased Array: Como as Ondas se Comportam?
- Inspeção e NBR 17242: Um novo padrão de mercado?
- Referências Bibliográficas
- Entre em Contato
Como o Ultrassom Phased Array funciona na prática?
O princípio do phased array ultrassom está no disparo controlado de vários elementos dentro da sonda. Esses elementos criam um feixe ajustável que pode:
- Mudar de ângulo sem mover a sonda
- Focar em diferentes profundidades
- Varrer toda a solda rapidamente
Na prática, você consegue inspecionar uma junta inteira com muito menos passes e com muito mais informação técnica do que no ultrassom convencional.
Isso reduz tempo de inspeção e aumenta a confiabilidade do resultado.
Quais as Vantagens do Ultrassom Phased Array?
Para quem está no campo, o ganho é direto:
- Maior probabilidade de detecção (POD) de defeitos
- Imagens claras (S-scan, B-scan) facilitando interpretação
- Registro digital completo (ideal para auditorias)
- Menos retrabalho e mais produtividade
Enquanto o ultrassom convencional depende muito da habilidade manual, o phased array ultrassom entrega dados mais consistentes e repetíveis.
Se você já perdeu defeito por ângulo mal posicionado, você entende o problema que essa tecnologia resolve.
Onde o Ultrassom Phased Array se aplica na indústria?
Aqui é onde a régua sobe de verdade.
O Ultrassom Phased array é amplamente usado em:
- Soldas de vasos de pressão
- Tubulações industriais
- Estruturas metálicas críticas
- Equipamentos de óleo e gás
Ele é especialmente eficiente para detectar:
- Falta de fusão (LOF)
- Trincas
- Falta de penetração
- Inclusões e porosidade
Além disso, já está sendo utilizado como substituto da radiografia em muitos casos, eliminando risco com radiação e reduzindo tempo de parada.
Como é o Ultrassom Phased array vs métodos tradicionais?
A principal diferença entre as duas técnicas reside na flexibilidade e no controle do feixe acústico.
No Ultrassom Convencional, a inspeção depende de um transdutor com cristal único que gera um feixe sônico com ângulo e foco fixos.
Para mapear diferentes regiões de uma junta soldada, o inspetor precisa movimentar fisicamente a sonda em vários sentidos e, muitas vezes, trocar de equipamento para usar transdutores de ângulos diferentes, tornando o processo lento e dependente da habilidade manual.
Em contrapartida, o Ultrassom Phased Array (PAUT) utiliza uma sonda com múltiplos pequenos elementos piezoelétricos que são excitados de forma independente.
Através de um controle de tempo computadorizado (atraso de fase), a tecnologia gera feixes multiangulares eletrônicos. Isso significa que o aparelho consegue alterar o ângulo do som (varredura setorial) e focar em diferentes profundidades dinamicamente, sem a necessidade de mover a sonda.
O resultado é uma varredura completa da solda, com imagens digitais em tempo real (S-Scan e B-Scan) e máxima probabilidade de detecção (POD) de falhas.
A Física por Trás do Ultrassom Phased Array: Como as Ondas se Comportam?
Para compreender a eficiência do Phased Array, é preciso entender a física por trás dos Ensaios Não Destrutivos (END).
Ao contrário da radiografia, que utiliza radiação eletromagnética, o ultrassom baseia-se na propagação de ondas mecânicas (acústicas) de alta frequência através da matéria.
No ambiente industrial, estas ondas operam numa faixa de frequência entre 1 MHz e 15 MHz (Megahertz), totalmente inaudíveis para o ouvido humano.
- Frequências mais altas (ex: 10 MHz): Geram comprimentos de onda menores, proporcionando uma resolução excelente para detetar microdescontinuidades, mas perdem poder de penetração em peças muito espessas.
- Frequências mais baixas (ex: 2 MHz): Têm maior poder de penetração, mas a resolução de imagem é reduzida.
1.O Desafio dos Materiais: Aço Carbono vs. Aço Inoxidável
A forma como o feixe sónico se propaga depende diretamente da estrutura metalúrgica do material inspecionado. É aqui que reside a grande diferença entre o aço carbono e o aço inoxidável:
| Característica | Inspeção em Aço Carbono | Inspeção em Aço Inoxidável (Austenítico) |
|---|---|---|
| Estrutura de Grão | Grãos finos, homogéneos e isotrópicos. | Grãos grandes, grosseiros e anisotrópicos (direcionais). |
| Comportamento do Som | O som propaga-se de forma reta e estável (aprox. 5920 m/s para ondas longitudinais). | O feixe sofre desvios, reflexões parasitas e forte atenuação. |
| Dificuldade Técnica | Baixa a moderada. Métodos convencionais e PAUT padrão funcionam perfeitamente. | Altíssima. Exige técnicas avançadas de Phased Array (como sondas DMA – Dual Matrix Array). |
Enquanto no aço carbono o feixe Phased Array viaja sem grandes desvios, permitindo mapear trincas e faltas de fusão com precisão milimétrica, o aço inoxidável atua como uma “barreira difratória”.
Para inspecionar inox com Phased Array, o especialista deve utilizar ondas longitudinais angulares em vez de ondas transversais, ajustando o software para compensar o ruído estrutural do material.
Inspeção e NBR 17242: Um novo padrão de mercado?
| Critério | Ultrassom Convencional | Phased Array Ultrassom |
|---|---|---|
| Ângulo | Fixo | Variável |
| Cobertura | Limitada | Ampla |
| Registro | Manual | Digital |
| Interpretação | Mais difícil | Visual (imagens) |
| Produtividade | Baixa | Alta |
O Ultrassom Phased array não é só melhor — ele muda o nível de controle que você tem sobre a inspeção.
Quando você deve adotar o phased array ultrassom?
mplementar Ultrassom Phased array exige mais do que equipamento — exige conhecimento técnico, procedimento e interpretação correta.
Se você precisa:
- Qualificar equipe
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O Ultrassom Phased array deixou de ser tecnologia de nicho — hoje é padrão para quem quer precisão, produtividade e segurança na inspeção de soldas.
Se você ainda não utiliza, o problema não é a tecnologia — é o risco que você está assumindo sem ela.
Referências Bibliográficas
- AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS. ASME BPVC Section V: non-destructive examination. New York: ASME, 2019.
- INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 13588: non-destructive testing of welds — ultrasonic testing — use of automated phased array technology. Geneva: ISO, 2019.
- ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16339: ensaios não destrutivos — ultrassom — phased array para inspeção de solda. Rio de Janeiro: ABNT, 2021.
- ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16553: ensaios não destrutivos — ultrassom — phased array — terminologia. Rio de Janeiro: ABNT, 2023.
- OLYMPUS. Phased Array Testing: basic theory for industrial applications. Waltham: Olympus Scientific Solutions Americas, 2010.
- SALOMÃO, C. C. Ultrassom phased array e por ensaio radiográfico na avaliação da qualidade de juntas soldadas de serpentinas. 2020. Monografia (Especialização em Engenharia de Soldagem) — Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2020.
- STEIN, R. M. Estudo da técnica de ultrassom phased array em amostra de aço carbono. 2018. Monografia (Graduação em Engenharia Mecânica) — Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2018.
- ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16314: metrologia — ensaios não destrutivos — calibração de instrumentos de ensaio por ultrassom phased array. Rio de Janeiro: ABNT, 2014.
- INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 9712: non-destructive testing — qualification and certification of NDT personnel. Geneva: ISO, 2021.
- INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 5817: welding — fusion-welded joints in steel, nickel, titanium and their alloys — quality levels for imperfections. Geneva: ISO, 2014.
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Sobre o autor
Olá, sou Henrique Reis, Engenheiro Especialista em Soldagem N2 e fundador da Inspesolda. Com 25 anos de experiência na área, minha missão é garantir a excelência e a segurança em todos os projetos de soldagem e inspeção que conduzimos.
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Para nós, a Inspeção de Soldagem é um componente fundamental para garantir a qualidade de máquinas, equipamentos e estruturas.
Qualificação
Entendemos que a qualificação garante a qualidade no processo e aprimora as habilidades necessárias para um determinado procedimento de soldagem.
Consultoria
Entendemos a consultoria em soldagem como uma atividade profissional essencial para diagnóstico e formulação de soluções acerca de união de metais.
Engenharia de soldagem
A engenharia de soldagem cobre todas as operações, desde o projeto até o produto acabado, e compreende o papel abrangente de cada operação no desenvolvimento da soldagem.
Suporte Técnico
Para nós o suporte técnico é uma prática inovadora na área de soldagem, onde buscamos não só a realização de um serviço mas a melhoria e o aprendizado com resultados visíveis e mensuráveis.
Treinamento
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