Redução de perda de partículas durante o ensaio por partículas magnéticas [Estudo de caso]

Nesse estudo de caso, auxiliamos um cliente MRO do setor aeroespacial a identificar e solucionar oscilações impressionantes em sua concentração de partícula magnética

O cliente

O cliente é responsável por manter e reparar aeronaves e equipamentos de aeronaves. Como parte disso, realizam a inspeção por partículas magnéticas com máquinas estacionárias e partículas magnéticas 14A em veículo de suspensão Carrier II.

O fato

Este cliente tem dificuldade em manter a concentração correta de partículas magnéticas 14A em seu banho de partícula magnética.

Eles estavam verificando o volume de sedimentação no início de cada turno para garantir que a concentração de partícula estava no valor máximo de 0,20 mL, mas conforme o turno avançava, a concentração caia drasticamente. Por exemplo, após uma hora, o volume de sedimentação caia 25%, de 0,20 mL para 0,15 mL, e após quatro horas, caia geralmente outros 25%, abaixo do nível mínimo recomendável de 0,10 mL.

O parágrafo 3.3.2 das Especificações de material aeroespacial AMS 3045E declara:
“A concentração de partículas magnéticas no veículo deve ser de 0,10–0,40 mL de partículas fluorescentes em 100 ml de suspensão, determinada misturando-se bem a suspensão de teste, preenchendo um tubo de decantação calibrado em 100 ml, conforme especificado em ASTM D 1966, permitindo que permaneça em repouso por pelo menos 30 minutos, e lendo, no tubo de decantação, o volume de partículas depositadas a partir da suspensão.”

Para partículas 14A dispersas em Carrier II, recomendamos que a concentração de partícula esteja entre 0,15 e 0,25 mL, uma vez que as concentrações acima ou abaixo desse limite resultam em resultados inferiores da inspeção.

O desafio

1. Localizar o nível máximo de partículas que poderiam estar presentes no banho, fornecer ao cliente mais tempo de trabalho/inspeção.
2. Descobrir por que o volume de sedimentação estava caindo a cada turno. O cliente acreditava que as partículas magnéticas que estavam ficando presas dentro da tubulação, filtros ou bomba de circulação.

A solução

Há muitas razões comuns para a redução da concentração de partícula durante as inspeções por partículas magnéticas.

• Saída de partículas durante o processo de inspeção. Além das partículas sendo alinhadas ao redor de um defeito, não é incomum que algumas partículas sejam coletadas no fundo de um componente, dependendo da rugosidade e forma geométrica de sua superfície.
• A magnetização excessiva faz com que excesso de partículas fique preso à peça. Isso pode ocorrer quando um componente possui diferentes espessuras ou diâmetros de material.
• As partículas ficam “presas” em peças do equipamento de processamento, como tubulação, filtros, bombas etc. Logo que você abastece um banho, não é incomum descobrir que são necessárias partículas adicionais para alcançar o nível correto de volume de sedimentação.
• As partículas ficarão presas a uma peça quando ela for removida de um banho se ela estiver contaminada por óleo, graxa, sujeira, crosta etc.

Para solucionar essas questões do cliente, precisamos compreender o que causou a queda do volume de sedimentação durante cada turno a fim de permitir que o cliente maximize a durabilidade de seu banho de partículas magnéticas, bem como ajudá-lo a compreender quando é necessário acrescentar mais partículas magnéticas 14A.

Iniciamos instruindo nosso cliente sobre as razões do esgotamento de partículas magnéticas dentro do processo de inspeção de partículas magnéticas. Com base nessa informação, o cliente realizou diversos testes para tentar descartar causas potenciais:

• A suspensão do banho de partículas magnéticas foi drenada do banho para que o filtro pudesse ser verificado. Essa verificação revelou que o filtro estava em boas condições.
• O tubo de agitação no fundo do banho foi inspecionado quanto à limpeza e, novamente, foi considerado em boas condições.
• A pista central com a bobina e os disparos foi removida para possibilitar a remoção do filtro. A saída do filtro foi inspecionada quanto a sinais de partículas coletadas na área. A área estava limpa.
• A tubulação de entrada e saída da bomba foi inspecionada e considerada em boas condições.

Seguindo todas essas verificações, um novo banho de partícula magnética foi realizado no tanque e a máquina foi ligada novamente. Após várias horas, foi efetuada uma inspeção quanto a esgotamento de partículas e não foi constatado nenhum sinal de esgotamento.

A razão para esse aumento de desempenho, embora não tenha havido alterações no equipamento, foi uma mudança no modo como a concentração foi verificada.

A configuração do cliente incluía uma válvula fechada por mola na extremidade da mangueira usada para aplicar a suspensão da tinta. Sua prática normal era manter essa válvula constantemente aberta usando um clipe/pino. Isso significava que a vazão da bomba não era suficiente para agitar corretamente a suspensão da tinta através do tubo no banho, resultando em partículas caindo da solução e um baixo volume de sedimentação.

Os resultados

A curto prazo, nosso cliente alterou sua prática de trabalho com base no suporte e consultoria da Magnaflux, de modo que a válvula agora é aberta somente durante a aplicação do banho de partículas magnéticas. Normalmente, isso significa aplicar a suspensão de partículas agitada por aproximadamente 2 a 3 segundos. A válvula é então fechada para permitir a agitação contínua do restante do banho de partícula magnética.

Em longo prazo, nosso cliente investigou um novo projeto de bomba para eliminar quaisquer problemas de pressão, independentemente da válvula estar aberta ou fechada.

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