Ensaios acelerados – Abordagem resumida

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Ensaios acelerados – Abordagem resumida

Kaio Majewski Monteiro – Engenheiro de Confiabilidade

O campo da Engenharia da Confiabilidade é extremamente amplo e existem diferentes áreas de estudos. Uma delas é a de ensaios acelerados, mas especificamente a análise de confiabilidade em diferentes condições de uso e estresse.

Este estudo pode ser aplicado em itens no campo, assim como em itens em desenvolvimento. Para os itens em campo, podemos determinar a confiabilidade em diferentes condições de uso e operação. Para os itens em desenvolvimento, pode-se estimar a confiabilidade de produtos a partir de ensaios acelerados de bancada.

O estudo da confiabilidade para diferentes condições de uso teve sua origem no desenvolvimento de produtos, em que o objetivo era estimar a confiabilidade de novos produtos, a partir de ensaios acelerados de bancada. Desse momento, nasceu a teoria do Quantitative Accelerated Life Test.

Mas que tal entender a diferença entre ensaios qualitativos e quantitativos? Ensaios qualitativos são HALT (Highly Accelerated Limit Test) ou HASS (Highly Accelerated Stress Screening), teste da tortura e teste de durabilidade. Esses testes permitem o aumento da confiabilidade pela identificação dos modos de falha potenciais. Entretanto, não se determina a confiabilidade através desses testes. Por exemplo, nos testes de durabilidade, o item é colocado para operar e, se ele terminar o teste sem falhar, ele é aprovado, mas não se calcula a confiabilidade com ele.

No ensaio qualitativo, o item é submetido a um alto estresse para provocar sua falha. Nesses testes, o objetivo é conhecer o limite máximo do projeto e seus pontos fracos, e o modo de falha em bancada não é necessariamente o mesmo do visto em campo.

Contudo, no ensaio quantitativo (QALT), a confiabilidade do produto é encontrada através de ensaios acelerados de bancada, e o modo de falha observado no ensaio deve ser o mesmo que o observado na condição normal de uso. O estresse deve ser quantificável e possível de controlar.

Possibilitando validar quantitativamente a relação entre bancada e campo. Os itens de estresse, como temperatura, vibração, unidade, tensão elétrica, pressão, rotação RPM, frequência de uso, carga e outros podem ser controlados.

No exemplo acima, submete-se um componente (eixo, motor, bomba, mouse, computador, lâmpada, outros) a três diferentes valores de um mesmo tipo de estresse, temperaturas diferentes, vibrações diferentes, energia de ativação, entre outros. Após registrar as falhas em diferentes condições de estresse, projeta-se a vida desse equipamento para condição desejada de uso.

Na figura abaixo, demonstra-se o comportamento do equipamento ao longo do tempo. Determinado equipamento tem 38% de probabilidade de falhar em 20.000 horas.

Após extrapolar os dados de ensaios, pode-se estimar a confiabilidade x tempo, para o componente, como observado na figura acima de probabilidade de falha x tempo.

A metodologia QALT está fundamentada no princípio que a física da falha pode ser indicada através de uma relação de vida x estresse, em outras palavras: quanto maior for o estresse do item menor será sua vida.

Importante ressaltar que o estresse deve estar acima das especificações de projeto e abaixo da zona de destruição.

Como desvantagem, os testes precisam ser conduzidos de uma forma controlada e recomenda-se conhecer a física da falha. Existem muitos outros parâmetros e linhas de estudo, mas é necessário ter essas análises conduzidas de forma adequada e com profissional específico.

Com certeza os ensaios acelerados podem proporcionar um aumento de segurança e confiabilidade para os equipamentos.

Autor:

Kaio Majewski Monteiro: Atua como Engenheiro de Confiabilidade no Escritório de Projetos (PMO). Tem formação em Engenharia Mecânica, mestrando em Metalurgia de Materiais, é especialista em Processos de Confiabilidade e Gestão de Ativos (Consultoria). Tem formação Six Sigma – Green Belt & Lean Manufacturing, além de possuir experiência em diversos segmentos de mercado.

2022-03-17T15:19:11+00:0017/03/22|

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