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Avaliação de soldagem de aço estrutural através do Ruído Magnético de Barkhausen; Evaluation of carbon steel welded plates with Magnetic Barkhausen Noise

Giraldo, Claudia Patricia Serna; Padovese, Linilson Rodrigues
Fonte: Associação Brasileira de Soldagem Publicador: Associação Brasileira de Soldagem
Tipo: Artigo de Revista Científica
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45.97%
Este trabalho apresenta resultados de avaliação de juntas soldadas de aço estrutural ASTM A36 por meio do Ruído Magnético de Barkhausen (RMB). A soldagem foi feita em chapas de 6 mm de espessura com preparação de chanfro em V, com um e dois passes. Foram feitas a caracterização de microestructuras e microdurezas através da junta soldada, e na superfície foram feitas medições de RMB. Os sinais de RMB foram analisados com o valor máximo, uma média de valores acima de 80% do pico máximo, o rms e o rms do envelope, dos quais foram obtidas curvas da variação com respeito ao centro do cordão e também foram obtidos mapas superficiais. Na caracterização microestructural obteve-se que as amostras de um e dois passes apresentaram tamanhos da zona afetada pelo calor (ZAC) diferente. As microdurezas mostraram que no limite de fusão tem-se a maior dureza enquanto que no fim da ZAC tem-se a menor dureza. O RMB mostrou que no limite de fusão tem o menor valor, enquanto que no fim da ZAC tem o maior valor. Este estúdio mostrou que as mudanças na microestrutura influenciam em todos os parâmetros analisados, sendo que a junta soldada ficou melhor representada pelo valor rms e rms do envelope do RMB.; This paper shows results for the evaluation of ASTM A36 carbon steel welded joints by Magnetic Barkhausen Noise (MBN). V-groove shape welded samples were made in a 6 mm thickness plates...

Avaliação de juntas soldadas de aços carbono através do ruído magnético de Barkhausen.; Evaluation of carbon steel welded plates with magnetic Barkhausen noise.

Serna Giraldo, Claudia Patricia
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 30/05/2007 PT
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56.15%
Quando os materiais ferromagnéticos se submetem a campos magnéticos variáveis, experimentam uma mudança na indução que acontece de forma discreta constituindo os saltos de Barkhausen. Estes saltos são conseqüência da interação entre as paredes de domínio se movimentando e os pontos de ancoragem que atuam como barreiras à sua movimentação. Se durante a aplicação do campo variável, coloca-se uma bobina sensora na superfície da amostra, a mudança no fluxo magnético induz uma seqüência de pulsos de tensão elétrica que conformam o sinal de Ruído Magnético de Barkhausen (RMB). Nos últimos anos tem sido publicados trabalhos que mostram que o RMB depende da microestrutura, do teor de carbono, da dureza, do estado de tensões, da deformação, da condição superficial e da anisotropia, fazendo possível utilizá-lo como um método de ensaio não destrutivo para o monitoramento microestrutural de materiais. Esta tese mostra a aplicabilidade do RMB para avaliar a variação microestrutural em juntas soldadas de aço estrutural ASTM A36. A soldagem realizou-se em chapas de 6 mm de espessura com preparação de chanfro em V, com um e dois passes, e com tratamento posterior de alívio de tensões. Fizeram-se a caracterização de microestruturas e microdurezas numa seção transversal da junta soldada. Numa linha na superficie da chapa transversal ao cordão de solda...

Avaliação através da inspeção magnética da condição superficial de anéis de rolamento de aço DIN 100Cr6 após torneamento duro a seco.; Evaluation through the mgnetic inspection of the superficial condition of steel bearing rings DIN 100Cr6 after hard and dry turning.

Valdéz Salazar, Carlos Eddy
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 06/10/2008 PT
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36.05%
O presente trabalho visa apresentar informações que viabilizem a fabricação de componentes de rolamentos com limites superiores de resistência à fadiga, com a intenção de proporcionar uma vida útil maior ao rolamento, e, também, a otimização da fabricação das peças, dispensando em alguns casos o processo final e usual de retificação, o que implica uma redução de custos. As motivações deste estudo são a geração de altas tensões residuais compressivas no torneamento duro-seco a altas velocidades, a aplicação do RMB como técnica de medição das tensões residuais em aço 100CrMn6 e a otimização da qualidade/custos na fabricação de rolamentos. Para atingir essas metas, será estudada a influência dos parâmetros da usinagem (velocidade de corte (Vc), avanço (a), penetração (p) e desgaste da ferramenta (VB)) na geração das tensões residuais superficiais (sR) e sobre as forças de torneamento (Fc, Fa, Fp), em anéis internos de rolamentos cônicos de aço DIN 100CrMn6 endurecidos termicamente, procurando-se estabelecer uma correlação entre o desgaste da ferramenta e os referidos esforços e tensões residuais. Na etapa experimental, será utilizado um planejamento fatorial completo para executar os ensaios e medições projetadas. No ensaio de torneamento...

Desenvolvimento de Ensaio Não Destrutivo baseado no Ruído Magnético de Barkhausen para caracterização de tensões elásticas e deformações plásticas em aços.; Development of Non-Destructive Test based on Magnetic Barkhausen noise for characterization of stress and elastic plastic deformation in steels.

Franco Grijalba, Freddy Armando
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 30/04/2010 PT
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56.06%
Neste trabalho se estuda a aplicação de um método de Ensaio Não Destrutivo, baseado no Ruído Magnético de Barkhausen (RMB), na medição de falhas superficiais em aços. O RMB é gerado por abruptas mudanças na magnetização de materiais quando submetidos a campos magnéticos variáveis. Essas mudanças são afetadas pela microestrutura e a presença e distribuição de tensões elásticas (compressão e tração). Inicialmente apresenta-se um estudo de medições de tensões produzidas por flexão, e perfis de dureza, via RMB. Analisa-se a influência de parâmetros de medição e analise dos sinais, na qualidade do diagnostico. Analisou-se a sensibilidade dos sinais de RMB na medição de tensão a parâmetros tais como direção de laminação da chapa, intensidade e frequência de campo magnético de excitação. Nos estudos da aplicação do RMB em medições de dureza, se usaram amostras de ensaio Jominy, com variação contínua de dureza. Utilizou-se dois tipos de materiais e foram feitas medidas de dureza HRC, RMB e análise metalográfica. O comportamento de diferentes parâmetros dos sinais de RMB se correlacionou com as medições de Dureza e as micrografias obtidas. As amplitudes do RMB mostraram ser inversamente proporcionais aos níveis de dureza. Também se apresenta uma nova tecnologia para inspeção de superfícies...

Automação de diagnóstico para ensaios nao destrutivos magnéticos.; Automation of diagnostic for non-destrutive magnetic tests.

Castillo Pereda, Ana Isabel
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 05/08/2010 PT
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86.32%
Este trabalho apresenta um método para o reconhecimento e a detecção automática dos diferentes valores ou graus de deformação plástica em Ensaios Não Destrutivos empregando o Ruído Magnético de Barkhausen. O método é baseado no uso de uma Rede Neural Probabilística que permite o diagnóstico automático dos diferentes valores de deformação plástica, conteúdo de carbono, estas medidas são procedentes das medições das amostras de placas de aço AISI 1006, 1050 e 1070, esta base de dados foi feita pelo grupo de pesquisadores do Laboratório de Dinâmica e Instrumentação LADIN da Escola Politécnica da USP, departamento da Mecânica. Os excelentes resultados da rede neural probabilística de detectar automaticamente os valores de deformação mostram a efetividade do desempenho da rede neural probabilística que tem um desempenho superior aos métodos não destrutivos tradicionais e que realmente esta nova tecnologia é uma excelente solução para o diagnóstico.; This work presents a method for automatic detection and recognition of different levels or degrees of plastic deformation in Non-Destructive Testing using the Magnetic Barkhausen Noise. The method is based on using a Probabilistic Neural Network that allows the automatic diagnosis of the different values of plastic deformation and carbon content. The measurements corresponds to samples of steel plates AISI 1006...

Análise estatística multivariada para reconhecimento de padrões em ensaios não destrutivos magnéticos.; Multivariate statistical analysis for pattern recognition applied to a non destructive magnetic's testing.

Alvarez Rosario, Alexander
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 01/02/2011 PT
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106.58%
Neste trabalho se estuda a aplicação de técnicas de estatística multivariada para reconhecimento de padrões em sinais de ensaios não destrutivos (END) magnéticos, baseados no Ruído Magnético de Barkhausen (RMB). O reconhecimento de padrões pode ser feito de forma não supervisionada com a técnica multivariada de Análise de Agrupamentos, conglomerados ou Clusters que definem grupos segundo critérios de similaridade. Já para reconhecimento supervisionado a Análise Discriminante procura classificar amostras novas em grupos conhecidos, a priori, usando para este propósito uma regra de classificação criada a partir desses grupos de amostras conhecidos. Foram utilizados dois casos de detecção e classificação utilizando RMB. O RMB é um fenômeno magnético gerado por abruptas mudanças na magnetização de materiais ferromagnéticos quando submetidos a campos magnéticos variáveis. Essas mudanças estão relacionadas com a microestrutura do material, presença e distribuição de tensões elásticas (tensão e compressão). No primeiro caso de estudo procura-se identificar arames quebrados em risers, através da medição de tensão mecânica. No segundo caso procura-se classificar diferentes tratamentos térmicos em Aço AISI 420. Para a análise de integridade estrutural de risers foi feita a redução da dimensionalidade dos dados via Análise de Componentes Principais e posteriormente Análise de Agrupamentos. Já para o problema de classificação de amostras de aço foi usada a técnica de Análise Discriminante Linear de Fisher e a Quadrática. Os resultados das análises mostraram que as técnicas de Estatísticas Multivariadas proporcionam ferramentas muito adequadas para aumentar a eficiência da inspeção na área de END Magnéticos em geral e RMB em particular.; The present work deals with application of multivariate statistic techniques for pattern recognition in signals from Non-Destructive Essays (NDE)...

Métodos magnéticos não destrutivos para caracterização elasto-plástica em chapas de aços carbono.; Nondestructive magnetic methods for characterization of elastic-plastic Behavior in carbon steel plates.

Campos, Manuel Alberteris
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 22/06/2012 PT
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76.53%
No presente trabalho se estuda a correlação de diferentes parâmetros de sinais de Ruído Magnético de Barkhausen (RMB) e de fluxo magnético com o comportamento elastoplástico em chapas de aço carbono, visando à aplicação dos resultados como técnica de Ensaio Não-Destrutivo. Comprovou-se que o comportamento de parâmetros como a energia (RMBenegia), o valor quadrático médio(RMBrms) e a envolvente dos sinais de RMB com os diferentes estados elastoplásticos do material resultou fortemente dependente da anisotropia de laminação, quantidade de Carbono e fases, gerados no processo de produção das chapas. Como novidade introduziu-se o parâmetro chamado de Área em baixo da curva da distribuição de pulsos do sinal de Barkhausen. A evolução deste parâmetro com a deformação identificou com boa aproximação a região de transição elasto-plástica do material. Harmônicos não lineares (HNL) do fluxo magnético apresentaram uma melhor correlação com a anisotropia do que com os estados elasto-plásticos do material, mas com alta dependência ao acoplamento sonda-amostra. Enquanto que o RMB apresentou elevados níveis de reprodutibilidade. Propriedades mecânicas e comportamentos característicos de ensaios de tração em regime discreto e contínuo foram reproduzidos e identificados com um alto grau de aproximação pelo RMB e os HNL. Outros métodos magnéticos e não magnéticos usados neste trabalho não apresentaram níveis altos de sensibilidade às mudanças microestruturais devido às deformações elasto-plásticas no material...

Técnicas avançadas de controlo não destrutivo para ligações de ligas com memória de forma a aços de construção civil

Bernardo, Gonçalo da Silva Rosa Lopes
Fonte: Faculdade de Ciências e Tecnologia Publicador: Faculdade de Ciências e Tecnologia
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em //2012 POR
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76.36%
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica; Os ensaios não destrutivos (END) têm um papel cada vez mais preponderante na indústria. Essa importância deve-se ao maior controlo de qualidade quer por parte de organismo ou particulares, quer pelo maior controlo de custos a que hoje em dia a indústria é obrigada. O desenvolvimento e a melhoria contínua da informática, robótica, automação e da programação tiveram um papel importante na expansão dos END a diversos ramos da sociedade. A construção civil pode ser um dos ramos beneficiados. A possibilidade de investigar o que não está acessível ao olho humano é um dos factores e um dos benefícios, entre outros. As correntes induzidas (CI) são uma das técnicas que têm tido um grande desenvolvimento nos END. A escolha desta técnica deveu-se ao facto de os materiais em estudo serem magnéticos e/ou condutores. Este trabalho teve como objectivo estudar, com técnicas avançadas não destrutivas, ligações brazadas de ligas com memória de forma a aços de construção civil. Para os ensaios com correntes induzidas construiu-se uma sonda em forma de bobina, modelaram-se e fabricaram-se moldes para produzir as bobinas e os suportes. Construíram-se diversas bobinas com diferentes características e identificou-se a bobina mais adequada a estes ensaios. Estudou-se a influência de cada parâmetro de inspecção e definiu-se o intervalo de frequências ideal. Optimizou-se ainda uma mesa X-Y dedicada a estes ensaios. Para a soldadura dos provetes projectou-se e construiu-se um suporte em aço como o objectivo de posicionar os provetes minimizando a folga entre materiais e aumentando a reprodutibilidade do processo...

Desenvolvimento e aplicação de equipamento para detecção de defeitos através de células bacterianas em componentes microfabricados

Mateus, Bruno dos Santos
Fonte: Faculdade de Ciências e Tecnologia Publicador: Faculdade de Ciências e Tecnologia
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em //2012 POR
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56.26%
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica; O desenvolvimento recente de uma nova metodologia de Ensaio Não Destrutivos baseada em células bacterianas abriu novas perspectivas na inspecção de componentes microfabricados e na detecção de microdefeitos superficiais noutras aplicações. A metodologia baseia-se na mobilidade, aderência, fluorescência e dimensão das bactérias. Ensaios preliminares demonstraram que a metodologia é viável e permite identificar defeitos com dimensões inferiores a 15 μm. Contudo, são necessários mais ensaios para avaliar a influência dos parâmetros envolvidos e determinar o limiar de detectabilidade dos defeitos. Para isso é necessário equipamento laboratorial dedicado que permita explorar as diversas propriedades das bactérias. O objectivo deste trabalho é conceber, projectar, produzir e testar protótipos laboratoriais ajustados aos requisitos funcionais e especificidades da nova metodologia de END. Foram criados vários equipamentos para as diferentes etapas da metodologia, dando solução às necessidades de aumento da mobilidade e de penetração das bactérias nos defeitos, através da aplicação de campos eléctricos e magnéticos com diferentes configurações...

Inspecção de componentes microfabricados com células bacterianas: simulação, instrumentação e validação experimental

Inácio, Patrick Lourenço
Fonte: Faculdade de Ciências e Tecnologia Publicador: Faculdade de Ciências e Tecnologia
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em //2014 POR
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66.48%
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica; Desenvolvimentos recentes demonstraram que a utilização de células bacterianas constitui uma técnica de Ensaios Não Destrutivos viável para a identificação de micro defeitos superficiais, com dimensões inferiores a 10 mícron, em alguns materiais de engenharia. Contudo, os desenvolvimentos são sobretudo de carácter experimental, qualitativo e restritos a poucos materiais, não sendo possível relacionar convenientemente os resultados com os parâmetros dos ensaios, nem explicar as causas desses resultados ou prever os efeitos de parâmetros ainda não testados. O objectivo deste trabalho é alargar a técnica a um leque mais abrangente de materiais, desenvolver equipamento dedicado complementar ao existente, instrumentar os equipamentos utilizados, e estabelecer as bases para um modelo da mobilidade das bactérias durante a fase de penetração. Foram utilizadas três estirpes de bactérias em provetes com defeitos artificiais em dez materiais de engenharia, e também em componentes microfabricados com defeitos reais. Foram produzidos e testados dois equipamentos para aplicação de campos magnéticos triaxiais com ímanes permanentes e com solenóides. Procedeu-se à instrumentação de equipamentos para medir a intensidade dos campos magnéticos em função dos parâmetros de inspecção. Estabeleceu-se um modelo analítico expedito...

Conceção, simulação e validação experimental de sondas de correntes induzidas para ensaios não destrutivos de geometrias tubulares

Machado, Miguel Araújo
Fonte: Universidade Nova de Lisboa Publicador: Universidade Nova de Lisboa
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em /09/2014 POR
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96.35%
Os Ensaios Não destrutivos de (END) por Correntes Induzidas (CI) são uma das principais técnicas utilizadas na inspeção de tubagens, nomeadamente em caldeiras e permutadores de calor. Apesar de ser uma técnica comum e com muitos anos de experiência acumulada, existem algumas condições onde persistem dificuldades, como é o caso da deteção de micro defeitos com orientação tangencial. Por outro lado, assiste-se atualmente a uma exigência cada vez maior do ponto de vista da fiabilidade dos sistemas e sondas de CI. Um exemplo particular dessa exigência é a inspeção de um perfil com geometria tubular em aço inox 316LN (JK2LB), o qual constitui as bobinas poloidais do International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER). O objetivo central deste trabalho foi desenvolver e validar experimentalmente diferentes tipos de sondas de CI para a deteção de micro defeitos no interior de componentes de geometria tubular, com vista a reduzir o limiar de detetabilidade dos defeitos com orientação tangencial, e assim aumentar a fiabilidade de inspeção. Foram concebidas, produzidas e validadas experimentalmente quatro novas sondas de CI e foram replicadas três configurações já existentes. Foram realizadas simulações numéricas das diferentes sondas...

Simulação, desenvolvimento de equipamento e validação experimental de ensaios não destrutivos com células bacterianas

Costa, Alexandre Manuel Afonso
Fonte: Universidade Nova de Lisboa Publicador: Universidade Nova de Lisboa
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em /09/2014 POR
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96.47%
A técnica de Ensaios Não Destrutivos (END) baseada em células bacterianas (CB) foi proposta recentemente e tem demonstrado viabilidade na identificação de micro defeitos superficiais, com espessuras e profundidades inferiores a 5 μm, em vários materiais de engenharia. O conhecimento processual já é significativo, mas diversos aspectos carecem de desenvolvimentos, nomeadamente, a interacção das bactérias com outros materiais, o limiar de detectabilidade da técnica, a aplicação a defeitos naturais ou o comportamento dinâmico das bactérias sujeitas a campos eléctricos ou magnéticos. Este trabalho pretendeu ser um passo em frente no conhecimento da técnica. Os principais objectivos foram alargar a documentação sobre a interacção bactéria-material, determinar o menor defeito padrão possível de detectar, estabelecer e validar um modelo analítico da dinâmica das bactérias sujeitas a forças exteriores, e comparar o desempenho da técnica com os END por líquidos penetrantes (LP). Foi desenvolvido e testado um protótipo para aplicação de campos magnéticos permanentes triaxiais. A bactéria Rhodococcus erythropolis foi usada na inspecção dos materiais AA1100, AISI 316L, WC, titânio, NiTi, ouro, ABS e lentes oftálmicas...

Avaliação de soldagem de aço estrutural através do Ruído Magnético de Barkhausen

Serna-Giraldo,Claudia P.; Padovese,Linilson R.
Fonte: Associação Brasileira de Soldagem Publicador: Associação Brasileira de Soldagem
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/12/2010 PT
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45.97%
Este trabalho apresenta resultados de avaliação de juntas soldadas de aço estrutural ASTM A36 por meio do Ruído Magnético de Barkhausen (RMB). A soldagem foi feita em chapas de 6 mm de espessura com preparação de chanfro em V, com um e dois passes. Foram feitas a caracterização de microestructuras e microdurezas através da junta soldada, e na superfície foram feitas medições de RMB. Os sinais de RMB foram analisados com o valor máximo, uma média de valores acima de 80% do pico máximo, o rms e o rms do envelope, dos quais foram obtidas curvas da variação com respeito ao centro do cordão e também foram obtidos mapas superficiais. Na caracterização microestructural obteve-se que as amostras de um e dois passes apresentaram tamanhos da zona afetada pelo calor (ZAC) diferente. As microdurezas mostraram que no limite de fusão tem-se a maior dureza enquanto que no fim da ZAC tem-se a menor dureza. O RMB mostrou que no limite de fusão tem o menor valor, enquanto que no fim da ZAC tem o maior valor. Este estúdio mostrou que as mudanças na microestrutura influenciam em todos os parâmetros analisados, sendo que a junta soldada ficou melhor representada pelo valor rms e rms do envelope do RMB.

Nova Técnica de END Baseada em Células Bacterianas para Detecção de Micro e Nano Defeitos Superficiais

Santos,Telmo G.; Inácio,Patrick L.; Costa,Alexandre A.; Miranda,R. M.; Carvalho,Carla C. C. R. de
Fonte: Associação Brasileira de Soldagem Publicador: Associação Brasileira de Soldagem
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/06/2015 PT
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35.97%
ResumoTrabalhos recentes têm demostrado que filmes com células bacterianas (CB) podem ser usados como uma nova técnica de Ensaios Não Destrutivos (END) fiável para a deteção e caracterização de micro e nano defeitos superficiais. As CB podem ser usadas também numa perspetiva de caracterização da textura e topografia de superfícies. Esta nova técnica de END pretende explorar a intencionalidade e os atributos de vida das CB, nomeadamente: a sua reduzida dimensão, elevada capacidade de penetração, mobilidade, aderência, fluorescência, sensibilidade a campos elétricos e magnéticos, morte e reprodutibilidade. Neste trabalho descreve-se a metodologia usada para aplicação desta nova técnica de END, e é realizada a sua validação experimental em diferentes materiais com distintas morfologias de defeitos. Os resultados mostram que as CB permitem detetar eficazmente os defeitos presentes no bloco padrão Tipo1 ISO 3452-3 com 0,5 µm de espessura, defeitos do tipo fissura em soldadura laser de titânio, micro indentações em INCONEL, e nano indentações em ouro. Demonstrou-se assim a viabilidade desta técnica e o seu grande potencial para revelar defeitos em peças para diferentes aplicações industriais.