Rebarbas e porosidade são fatores que têm impacto significativo na qualidade do produto e no processamento de peças industriais. É crucial encontrar esses defeitos durante a inspeção para impedir que produtos defeituosos sejam entregues ao cliente.
Embora sejam feitos esforços para reduzir rebarbas e porosidade nas fases de projeto e fabricação, ainda é difícil eliminar completamente a ocorrência de defeitos. Por esse motivo, a inspeção, que é realizada para encontrar até os menores defeitos, é um processo importante para ajudar a garantir a qualidade do produto.
Aqui, apresentamos métodos de inspeção visual para detectar defeitos em peças, examinando em detalhes a inspeção com boroscópio e como podemos melhorá-la com a tecnologia e as técnicas mais recente.
Métodos de inspeção visual comuns para detectar defeitos nos componentes
As inspeções a seguir são geralmente usadas para detectar defeitos no processo de produção de componentes. Vamos examinar suas vantagens e limitações:
1. Inspeção visual direta
Esse método de inspeção envolve exame visual direto da superfície da peça com o olho nu. Um inspetor treinado avalia defeitos com base em sua experiência, e isso oferece uma maneira flexível de inspecionar várias amostras. Outra vantagem é que não há custo inicial, ao contrário da instalação de equipamento especial. O único custo é a mão de obra.
A desvantagem é a dificuldade de manter uma qualidade de inspeção constante, devido às variações na avaliação do que é considerado uma peça boa ou ruim. Os inspetores têm níveis diferentes de habilidade que afetam a avaliação. Outra grande limitação é a impossibilidade de inspeção em áreas de baixa visibilidade, como peças internas.
2. Inspeção com microscópios industriais
A inspeção que envolve microscópios industriais é um excelente método não destrutivo de detectar defeitos minúsculos que não podem ser vistos a olho nu. Em conjunto com câmeras e software de análise de imagens, os microscópios industriais podem detectar defeitos e realizar análises e verificações.
Uma limitação é que, em alguns casos, é necessário processar a amostra para que ela caiba na platina do microscópio. Inspeções visuais manuais com um microscópio também podem enfrentar problemas de qualidade parecidos com a inspeção visual direta, pois a avaliação depende do nível de habilidade do operador. Microscópios com platinas personalizadas e fluxos de trabalho intuitivos podem ajudar a enfrentar esses desafios.
3. Inspeção automatizada com câmeras
Nessa inspeção, uma câmera captura amostras e o processamento e a análise de imagens determinam os defeitos. Ao contrário da inspeção feita por operadores, a automação reduz os erros humanos. Isso pode melhorar a qualidade da inspeção. A automação também aumenta a produtividade operacional, o que pode aumentar a produtividade.
A desvantagem: o equipamento é caro e exige custos de manutenção, o que é um obstáculo à sua introdução.
4. Inspeção com boroscópios
Os métodos de inspeção mencionados até agora são principalmente usados para inspeção visual. Como resultado, podem ser inadequados para inspecionar locais profundos, como dentro de um produto. Neste caso, entre em cena a inspeção visual remota com boroscópio. O boroscópio é uma ferramenta óptica inserida em áreas para transmitir uma imagem do objeto alvo em tempo real.
Um dos principais benefícios da inspeção com boroscópio é permitir observação não destrutiva de locais inacessíveis e de difícil acesso. Inspetores de todos os níveis de habilidade podem realizar uma observação com boroscópio. Além disso, o custo de manutenção de um boroscópio é mínimo quando se toma o devido cuidado, por isso, os obstáculos à introdução são baixos.
No entanto, para atingir uma qualidade de inspeção suficiente, é necessário escolher o melhor boroscópio para a tarefa.
Quatro considerações para escolher o boroscópio certo para detecção de defeitos
A inspeção com boroscópio é um excelente método para exame interno de produtos. Para aproveitar seu desempenho, escolha o boroscópio adequado para a amostra. Embora a espessura e o comprimento do boroscópio precisem ser adequados, há casos em que esses fatores não são suficientes para observar o produto conforme esperado.
Veja quatro características fundamentais para se observar em um boroscópio:
1. Desempenho de inserção
O desempenho de inserção indica a facilidade de manobrar o boroscópio industrial no local de observação. Para determinar o desempenho de inserção, avalie de maneira abrangente uma combinação de fatores: a extremidade distal, a seção de articulação e o tubo de inserção. Continue lendo para conhecer cada um deles.
2. Comprimento da extremidade distal
A extremidade distal não pode dobrar devido à estrutura do boroscópio. Se for muito longo, ele tende a ficar preso no local de observação, reduzindo a operacionalidade. Escolha um boroscópio com extremidade distal mais curta para melhorar o desempenho de inserção.
3. Rigidez do tubo de inserção
A rigidez é outro fator para ser avaliado. Se a base do tubo de inserção for muito flexível, a força poderá não ser transmitida adequadamente ao empurrá-lo, dificultando a colocação na profundidade exigida.
Se o tubo de inserção for muito rígido, ele tende a ficar preso. O desempenho de inserção melhora se o tubo de inserção for mais rígido na base e mais flexível na ponta. Ele piora se o tubo for rígido da ponta à base.
Em resumo, escolha um boroscópio com extremidade distal curta, uma seção de articulação curta e um tubo de inserção moderadamente rígido para melhorar o desempenho de inserção.
4. Desempenho da observação
Outro aspecto importante do desempenho do boroscópio é o desempenho da observação. Ele se refere ao desempenho da lente, como profundidade de visão e ângulo de visão.
A profundidade de visão de uma lente depende do comprimento focal. Como o nome indica, uma lente de foco distante é uma lente que foca em uma peça longe dela. Da mesma forma, uma lente de foco próximo foca em uma peça perto dela. Para realizar uma observação adequada, o objeto alvo e a profundidade de observação precisam corresponder. Caso contrário, o objeto ficará desfocado.
O ângulo de visão da lente também é importante. Use lentes grandes angulares e de foco distante de acordo com o objeto alvo. Grandes angulares têm um campo de visão amplo. Elas são adequadas para observar várias áreas de defeito ao mesmo tempo que se visualiza toda a amostra. Lentes de foco distante podem ampliar o objeto para uma inspeção mais detalhada.
Imagens de videoboroscópio de um cano com (esquerda) ângulo de visão mais estreito de 40° e (direita) mais amplo de 120° com foco distante. Imagens capturadas da mesma distância.
Simplificando, escolha a profundidade e o ângulo de visão de acordo com o objeto alvo para melhorar a qualidade da inspeção.
Quando a inspeção de defeitos com boroscópio é eficaz?
A inspeção com boroscópio é normalmente eficaz para detectar defeitos em áreas que não são visualmente aparentes. Por exemplo, trincas e outros defeitos de fundição ocorrem dentro de estruturas intrincadas de peças fundidas, como peças fundidas em molde. Nesse caso, a inspeção com boroscópio é adequada, pois pode detectar defeitos de forma não destrutiva.
Resíduos dentro da peça fundida. Imagem capturada com um videoboroscópio industrial.
Boroscópios também são usados com frequência para observar rebarbas em intersecções de peças hidráulicas em automóveis e outros veículos. O espaço na intersecção dessas peças é estreito, e a distância de observação é curta. Por esse motivo, é importante escolher uma lente com desempenho de observação que corresponde à aplicação.
Desafios e oportunidades na inspeção com boroscópio
Como descrevemos, a inspeção com boroscópio é um método não destrutivo útil para detectar defeitos nas amostras. No entanto, assim como a inspeção realizada com operadores, ela tem o risco de erro humano, como variação e descuido. Outro desafio é o tempo que leva para detectar defeitos, que depende do nível de habilidade do inspetor.
Recentemente, surgiu um método que usa inteligência artificial, ou IA, para diagnosticar se um produto é ou não aceitável. Esse método, conhecido como inspeção com IA, envolve apresentar previamente muitas imagens de produtos defeituosos para que a IA possa aprender as características dos defeitos e, sozinha, avaliar e detectar defeitos como um inspetor qualificado.
Outra vantagem importante da inspeção com IA é eliminar descuidos e variações que são um problema nas inspeções manuais com operadores. Ela também permite diagnóstico em tempo real. Aproveitar tecnologias de inspeção visual emergentes, como com a IA, pode simplificar ainda mais o processo de detecção de defeitos.
Tópicos principais sobre inspeção visual de defeitos de peças
A jornada para melhorar a qualidade do produto envolve uma abordagem multifacetada que adota avanços tecnológicos e metodologias de inspeção tradicionais. Com um entendimento abrangente das técnicas de inspeção visual disponíveis e o compromisso com a melhoria contínua, as indústrias podem fortalecer os mecanismos de controle de qualidade e garantir os padrões de excelência na entrega do produto.
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