Diferenças de uso de máquinas multidirecionais e unidirecionais [estudo de caso]

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Neste experimento, comparamos a velocidade de uma máquina estacionária de partícula magnética multidirecional com um método unidirecional tradicional

Por Wyatt Burns, Especialista em inovação

 

A inspeção por partículas magnéticas serviu por muito tempo à indústria de ensaio não destrutivo como um dos métodos mais confiáveis, acessíveis e versáteis de ensaios não destrutivos. As máquinas multidirecionais melhoraram desde então os recursos da inspeção por partículas magnéticas aumentando a velocidade da inspeção. Neste momento, realizamos um experimento para quantificar quanta velocidade de processamento de peça difere entre as máquinas unidirecionais e multidirecionais.

No caso de uma máquina estacionária unidirecional, o operador deve magnetizar usando um campo circular, inspecionar a peça, magnetizar usando um campo longitudinal e inspecionar novamente a peça. O segundo disparo magnético limpará a peça de quaisquer indicações destacadas a partir do primeiro campo induzido, exigindo portanto duas inspeções separadas.

Entretanto, as máquinas multidirecionais de partículas magnéticas podem magnetizar uma peça de ferro usando os campos longitudinal e circular ao mesmo tempo. Assim, as indicações em todas as direções podem ser vistas com uma inspeção.

Isso é benéfico porque permite ao operador magnetizar uma peça e depois inspecioná-la quanto a indicações em ambas as direções com uma Luminária de luz ultravioleta. A máquina estacionária unidirecional exigirá dois disparos magnéticos e duas inspeções, que aumenta consideravelmente o tempo do processo de ensaio.

 

Configuração da máquina e plano de teste

Este experimento foi completado usando a MD3-2060. Esta máquina pode gerar corrente de saída por meio de cordoalhas de contato, bobina auxiliar e bobinas de fluxo de forma independente ou simultânea, com controles separados de amperagem para balancear os campos magnéticos induzidos. Isso permite que ambos os processamentos de peça, unidirecional e multidirecional, sejam simulados com a MD3-2060.

Três peças foram escolhidas para serem testadas usando ambos os métodos. Este experimento supõe que os parâmetros de ensaio corretos sejam armazenados na máquina e os campos estejam balanceados.

 

Configuração unidirecional

Uma saída (contato, bobina auxiliar, bobinas de fluxo) é selecionada por vez. Somente a saída de disparo por contato é ligada no primeiro disparo magnético. Após a inspeção de UV de toda a peça, a saída de bobina auxiliar é selecionada e o contato é desligado. O segundo disparo é enviado por meio da bobina auxiliar e a peça é inspecionada em outra direção usando uma luminária de luz ultravioleta. Se a peça tiver mais de 51 cm (20 pol.), um segundo disparo por bobina auxiliar deve ser efetuado, mas nenhuma peça usada para esses experimentos possui mais de 51 cm (20 pol.) e necessita mais de dois disparos.

Configuração multidirecional

Todas as saídas (contato, bobina auxiliar, bobinas de fluxo) são selecionadas por vez. A saída de disparo por contato e a saída de bobina auxiliar são ligadas inicialmente. As bobinas de fluxo podem ser ligadas para ampliar o alcance do campo magnético ou substituir a funcionalidade da bobina auxiliar para peças com menos de 46 cm (18 pol.). A amperagem para cada saída talvez precise ser ajustada para balancear o campo, demonstrado com padrão IQQ.

Etapas do experimento

As etapas para um ciclo do processamento de peça em cada máquina são descritas abaixo:

Unidirecional

Multidirecional

  1. Selecionar a saída por contato
  2. Posicionar a peça entre o cabeçote e a parte posterior
  3. Prender com pedal de apoio
  4. Banhar toda a peça com mangueira manual
  5. Magnetizar
  6. Desprender a peça
  7. Inspecionar com luminária de luz ultravioleta
  8. Girar a peça
  9. Inspecionar com luminária de luz ultravioleta
  10. Selecionar a saída de bobina auxiliar
  11. Prender com pedal de apoio
  12. Mover a bobina auxiliar no lugar
  13. Banhar toda a peça com mangueira manual
  14. Magnetizar
  15. Mover a bobina auxiliar para a segunda posição [peça de 66 cm (26 pol.)]
  16. Magnetizar [peça de 66 cm (26 pol.)]
  17. Mover a bobina auxiliar de volta
  18. Desprender a peça
  19. Inspecionar com luminária de luz ultravioleta
  20. Girar a peça
  21. Inspecionar com luminária de luz ultravioleta
  22. Selecionar se foi aprovada ou reprovada
  1. Selecionar todas as saídas
  2. Posicionar a peça entre o cabeçote e a parte posterior
  3. Prender com pedal de apoio
  4. Mover a bobina auxiliar no lugar [para peças maiores de 46 cm (18 pol.)]
  5. Banhar toda a peça com mangueira manual
  6. Magnetizar
  7. Mover a bobina auxiliar de volta
  8. Desprender a peça
  9. Inspecionar com luminária de luz ultravioleta
  10. Girar a peça
  11. Inspecionar com luminária de luz ultravioleta
  12. Selecionar se foi aprovada ou reprovada

 

Resultados

Esses experimentos de tempo mostram os benefícios dos recursos multidirecionais para diversas peças e aplicações. Com todas as demais variáveis mantidas constantes, a máquina multidirecional supera consistentemente uma máquina unidirecional em termos de velocidade de processamento da peça pura. Com os resultados do experimento, pode-se concluir que a redução nas etapas e no tempo adiciona valor à máquina multidirecional.

Em 15 experimentos em cada máquina, a diferença no tempo médio de processamento é de 47%. Isso significa que a mesma peça será processada por um operador em uma hora usando uma máquina unidirecional e em aproximadamente meia hora usando uma máquina multidirecional, ou seja, economizará meia hora.

Peça testada

Tempo de processo unidirecional (s)

Tempo de processo multidirecional (s)

Cremalheira de direção [66 cm (26 pol.)]

100

46

102

50

98

48

92

51

95

45

Média

97.4

48

 A economia média de tempo é de 51%.

 

Peça testada

Tempo de processo unidirecional (s)

Tempo de processo multidirecional (s)

Pino-rolete de aço [18 cm (7 pol.)]

45

25

38

30

45

25

40

28

50

25

Média

43.6

26.6

A economia média de tempo é de 39%.

 

Peça testada

Tempo de processo unidirecional (s)

Tempo de processo multidirecional (s)

Árvore de comando [44 cm (17,5 pol.)]

74

31

68

32

67

36

65

38

72

33

Média

69.2

34

A economia média de tempo é de 51%.

 

É importante observar que a economia de tempo está diretamente relacionada ao comprimento da peça. Isso porque a inspeção com luminária de luz ultravioleta exige a maioria do tempo gasto em cada ciclo. Com as máquinas multidirecionais, o inspetor precisa examinar toda a peça apenas uma vez, em vez de duas vezes com a máquina unidirecional.

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Publicado 10 de julho de 2018

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