Componentes Industriais Minicurso Análise de Falhas em Componentes Industriais Minicurso Eng. Clever Ricardo Chinaglia - MSc

PROGRAMAÇÃO 1 - Potencial de análise de falhas e solução de problemas no CCDM; 2 - Procedimentos e estudos em análises de falha; 3 - Etapas envolvidas em análises de falha; 4 - Estudos de casos; A - Análise de falha em eixo de girabrequim; B - Análise de falha em tirante de inox; C - Análise de corrosão em peças em inox; D - Tipos de falhas; E - Defeitos em molas; F - Falhas Diversas; 5 - Análises complementares; 6 - Conclusões.

O B J E T I V O S Obter causas primárias e prevenir novas ocorrências Determinar o elemento responsável pela falha e centrar análises neste. Ex. Morte de Ayrton Senna

“Senna requested the modification in the steering wheel position to make possible a clear view of the dashboard. The work was done and accordingly specialists think supposed bad work on the weld caused a premature fatigue failure in the columnmaterial, causing Senna to lose control at Tamburello corner”. http://www.ayrton-senna.com/

E T A P A S D A A N Á L I S E D E F A L H A Coleta de dados Exame preliminar; e documentação fotográfica. Análise das evidências Testes mecânicos; Micro e Macroestrutura; Mecanismos da fratura. Formulação de Hipóteses e Validação Elaboração do relatório Implicações futuras Responsáveis

Fadiga em eixo de Girabrequim E S T U D O D E C A S O S Fadiga em eixo de Girabrequim Detalhamento de uma superfície de falha por fadiga em um eixo rotativo sob carga constante O efeito do concentrador de tensão Efeito do número de nucleadores de trinca

Fadiga em eixo de Girabrequim 1 - análise macro; E S T U D O D E C A S O S Fadiga em eixo de Girabrequim 1 - análise macro; (1) (2) Fratura Catastrófica 2 - linhas de chevron; 3 - Frentes de propagação; 4 - Direções principais; 5 - Principais defeitos; I M P O R T A N T E : 1 - preservar a superfí- cie de fratura; 2 - Documentação; 3 - Hipóteses; 4 - Bibliografia técnica; 5 - Equipe/recursos;

E S T U D O D E C A S O S Fadiga em Tirante de inox Resíduos internos riscos internos Defeito - deformação mecânica (ferramenta) I M P O R T A N T E : 1 - Análise crítica; 2 - Documentação; 3 - Hipóteses; 4 - Bibliografia técnica; 5 - Equipe/recursos;

4 - Bibliografia técnica; E S T U D O D E C A S O S Falha por Corrosão A antes depois I M P O R T A N T E : 1 - Análise crítica; 2 - Documentação; 3 - Hipóteses; 4 - Bibliografia técnica; 5 - Equipe/recursos; Corte AA Superfície irregular - Frestas superfície superfície corte Problema com Combustível Problema - inclusão

TIPOS DE FALHA em Componentes E S T U D O D E C A S O S F R A T U R A F R Á G I L sem deformação plástica TIPOS DE FALHA em Componentes A - Falha catastrófica; B - componente perde funcionalidade; C - problema de matéria-prima - Inadequação ou qualidade; D- problema de processo - Temperatura, regime de tensões. CLIVAGEM causada pela fragilização devida a presença de inclusões. Estrutura martensítica fragilizada pela presença de inclusões (pontos verdes)

TIPOS DE FALHA em Componentes DEFEITOS EM MOLAS E S T U D O D E C A S O S TIPOS DE FALHA em Componentes DEFEITOS EM MOLAS - inclusões; - defeitos superficiais; - ambientes corrosivos; - somatória de causas.

Corrosão intergranular E S T U D O D E C A S O S TIPOS DE FALHA em Componentes F A L H A E M A Ç O I N O X Corte AA A Corrosão intergranular - SENSITIZAÇÃO

E S T U D O D E C A S O S TIPOS DE FALHA em Componentes F A L H A E M A Ç O I N O X C o r r o s ã o S o b T e n s ã o

TIPOS DE FALHA em Componentes E S T U D O D E C A S O S TIPOS DE FALHA em Componentes F R A G I L I Z A Ç Ã O P O R H I D R O G Ê N I O Detalhe da superfície com fratura intergranular Superfície de Fratura Corte transversal - camada zincada I M P O R T A N T E : 1 - Análise crítica; 2 - Documentação; 3 - Hipóteses; 4 - Bibliografia técnica; 5 - Equipe/recursos; Superfície - dois modos de fratura

TIPOS DE FALHA em Componentes E S T U D O D E C A S O S TIPOS DE FALHA em Componentes E F E I T O D E E L E M E N T O S D E S E G U N D A F A S E Superfície de fratura Corte transversal

TIPOS DE FALHA em Componentes E S T U D O D E C A S O S TIPOS DE FALHA em Componentes E F E I T O D E E L E M E N T O S D E S E G U N D A F A S E

E S T U D O D E C A S O S TIPOS DE FALHA em Componentes CONCENTRADORES DE TENSÃO

E S T U D O D E C A S O S TIPOS DE FALHA em Componentes CONCENTRADORES DE TENSÃO

E S T U D O D E C A S O S CAUSAS DIVERSAS ANÁLISES COMPLEMENTARES “RESPINGO” DE SOLDA

E S T U D O D E C A S O S CAUSAS DIVERSAS Somatória de causas ANÁLISES COMPLEMENTARES Falha em solda - falta de preenchimento Somatória de causas

Presença de gradiente de porosidade E S T U D O D E C A S O S ANÁLISES COMPLEMENTARES CAUSAS DIVERSAS Presença de gradiente de porosidade Porosidade alta em regiões críticas mecanicamente Trinca em peça obtida por metalurgia do Pó

E S T U D O D E C A S O S ANÁLISES COMPLEMENTARES A N Á L I S E D E T E N S Ã O R E S I D U A L E M V Á L V U L A D E M O T O R Resultados Obtidos no ensaio de tensão residual Dispositivo para ensaio de tensões residuais desenvolvido no CCDM Materiais diferentes = propriedades diferentes = tensões residuais = degradação de propriedade

C O N C L U S Õ E S ANÁLISE DE FALHAS: 1 - PENSAMENTO E AÇÕES SISTÊMICAS; - coleta de dados preliminares - preservação da fratura 2 - CONHECIMENTO TÉCNICO; - coleta adicional de dados - análise das evidências - formulação das hipóteses - validação das hipóteses - elaboração do relatório 3 - VERSATILIDADE / APOIO INTERNO. - Lidar com as implicações

ccdm@ccdm.ufscar.br www.ccdm.ufscar.br O CCDM AGRADECE A PRESENÇA DE TODOS E SE COLOCA À DISPOSIÇÃO NO QUE LHES FOR NECESSÁRIO. Fone - (16) 261-1707 Fax - (16)261-1160 ccdm@ccdm.ufscar.br www.ccdm.ufscar.br Eng. Clever Ricardo Chinaglia - MSc clever@ccdm.ufscar.br