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Conheça os fatores que influenciam a seleção de produtos e técnicas para END em peças produzidas por Manufatura Aditiva por Deposição a Arco.

MADA/WAAM: inovação e controle da qualidade

A Manufatura Aditiva por Deposição a Arco (MADA), conhecida internacionalmente como WAAM — Wire Arc Additive Manufacturing — produz peças metálicas pela deposição sucessiva de material. Em vez de remover grandes volumes de uma peça bruta, o processo constrói a geometria camada por camada com o uso de arame e uma fonte de calor por arco elétrico.

A tecnologia desperta interesse por permitir a produção de peças de grandes dimensões, reparos e geometrias específicas, além de contribuir para a redução do desperdício de matéria-prima em determinadas aplicações. Essa liberdade de fabricação, entretanto, não elimina a necessidade de controle. Como o processo envolve fusão, solidificação e múltiplos ciclos térmicos, as peças podem apresentar descontinuidades relacionadas à deposição e à soldagem, como trincas, porosidade, falta de fusão e inclusões.

É nesse cenário que os Ensaios Não Destrutivos (END) integram o controle da qualidade: eles fornecem informações sobre a integridade da peça sem comprometer sua utilização. Entre os métodos disponíveis, o Líquido Penetrante (LP) e as Partículas Magnéticas (PM) contribuem para a detecção de descontinuidades superficiais e, no caso de PM, também próximas à superfície. A seleção considera as características da peça, a região de interesse e a finalidade do ensaio.

Condição superficial e resposta dos ensaios

A aplicação de LP e PM em peças produzidas por MADA/WAAM pode apresentar respostas distintas conforme o material, a geometria e o acabamento da região inspecionada.

Em uma avaliação experimental com diferentes geometrias, foram analisadas regiões mantidas no estado bruto de deposição e outras submetidas ao pós-processamento por usinagem. Essa comparação é relevante porque a superfície bruta de uma peça produzida por MADA/WAAM tende a apresentar irregularidades, marcas entrepasses e maior rugosidade, enquanto a usinagem modifica o acabamento e pode facilitar determinadas etapas da inspeção.

Nas condições avaliadas, o LP formou indicações associadas a descontinuidades abertas à superfície, incluindo trincas e poros abertos em regiões localizadas e próximas às transições entre cordões. A rugosidade dificultou a remoção do excesso de penetrante e aumentou o fundo, mas não impediu a obtenção de indicações nas amostras analisadas.

O ensaio por PM identificou trincas superficiais e próximas à superfície nas peças ferromagnéticas avaliadas. A técnica fluorescente via úmida ampliou o contraste das indicações. A necessidade de magnetização em diferentes direções também ficou evidente, considerando as possíveis orientações das descontinuidades relacionadas ao padrão de deposição.

Líquido Penetrante em peças produzidas por MADA/WAAM

O LP é destinado à detecção de descontinuidades abertas à superfície em materiais sólidos e não porosos. Como o método não exige resposta ferromagnética, é empregado em diferentes ligas metálicas utilizadas na manufatura aditiva, conforme requisitos aplicáveis.

A condição superficial influencia o resultado

A condição típica da deposição camada por camada pode reter penetrante em regiões que não correspondem a descontinuidades. Esse fundo excessivo reduz o contraste e torna a interpretação mais complexa. A preparação da superfície, o conjunto de produtos e a técnica de remoção influenciam diretamente a qualidade da observação.

O pós-processamento modifica as condições de aplicação e observação. Por isso, a preparação da superfície e as etapas do ensaio fazem parte das definições do procedimento aprovado, considerando os requisitos da peça e do processo de fabricação.

O que o LP pode revelar

No ensaio por LP, descontinuidades abertas à superfície, como trincas e poros abertos, podem formar indicações visíveis ou fluorescentes. A natureza e as características da descontinuidade são avaliadas conforme os critérios estabelecidos pela documentação aplicável.

Partículas Magnéticas em peças produzidas por MADA/WAAM

Os produtos e as técnicas de PM são destinados a materiais ferromagnéticos, por exemplo aço carbono.

Orientação do campo e geometria da peça

A formação das indicações é influenciada pela relação entre a direção do campo magnético e a orientação da descontinuidade. Como o padrão de deposição pode estar associado a diferentes orientações, a cobertura da região de interesse pode exigir magnetizações em direções distintas. A geometria também influencia a distribuição do campo e pode produzir concentrações ou variações que precisam ser consideradas na interpretação.

Técnica fluorescente e controle das condições de observação

Na técnica fluorescente via úmida, as indicações são observadas sob radiação UV-A e condições controladas de luz ambiente. O contraste favorece a visualização de indicações finas. A resposta do ensaio também é influenciada pelo controle do banho, pela intensidade e direção do campo, pela irradiância UV-A, pela adaptação visual e pelos demais parâmetros previstos.

LP e PM: características e aplicações

A escolha entre LP e PM não parte de uma hierarquia. Ela considera as descontinuidades de interesse, o material, a região de detecção, a condição superficial e os requisitos aplicáveis. LP e PM também podem integrar uma estratégia de ensaio mais ampla, conforme a documentação técnica. Métodos como ultrassom e radiografia podem ser utilizados na avaliação de regiões internas e geometrias específicas.

Fatores que orientam a seleção de produtos e técnicas

• 1. Material e condição metalúrgica: A composição química, a microestrutura e a permeabilidade magnética orientam a escolha dos métodos e dos produtos.
• 2. Estado da superfície: Regiões no estado bruto e após a usinagem podem produzir respostas distintas.
• 3. Geometria e acessibilidade: Paredes, interseções, cones, cavidades e mudanças de seção influenciam a forma de aplicação e a escolha dos equipamentos e acessórios.
• 4. Orientação provável das descontinuidades: No ensaio por PM, a direção do campo precisa oferecer cobertura compatível.
• 5. Procedimento e requisitos aplicáveis: Parâmetros de um estudo experimental não devem ser transferidos automaticamente para outra peça. A seleção dos produtos e das técnicas deve estar alinhada ao procedimento aprovado, às normas, às especificações e aos critérios aplicáveis.

A inovação ganha valor quando vem acompanhada de confiabilidade

A MADA/WAAM desafia a indústria a repensar não apenas como as peças são fabricadas, mas também como sua qualidade é acompanhada. LP e PM contribuem para esse controle ao oferecer informações sobre descontinuidades superficiais e, no caso de PM, também próximas à superfície.

Mais do que levar um método conhecido a uma tecnologia nova, o desafio está em selecionar sistemas, equipamentos e acessórios compatíveis com a rota de fabricação e com o procedimento aprovado. Material, geometria, acabamento, etapa do processo, descontinuidades de interesse e requisitos aplicáveis precisam ser avaliados em conjunto. Na indústria, inovação e confiabilidade avançam melhor quando seguem a mesma direção.

Produtos e soluções para ensaios por LP e PM

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Referências

“Uso de líquido penetrante e partícula magnética para inspeção de peças fabricadas por Manufatura Aditiva por Deposição a Arco (MADA/WAAM)”. Revista Abendi, edição 133, junho de 2026, p. 29–34.

ISO/ASTM TR 52905:2023 — Additive manufacturing of metals — Non-destructive testing and evaluation — Defect detection in parts

ASTM E1417/E1417M-21e1 — Standard Practice for Liquid Penetrant Testing

ASTM E709-21 — Standard Guide for Magnetic Particle Testing

DNV-ST-B203, edição 2025-11 — Additive manufacturing

Nota editorial: conteúdo técnico e educativo. A aplicação dos produtos e a execução dos ensaios devem seguir procedimento aprovado, elaborado por profissional qualificado, além das normas, especificações e critérios aplicáveis.