Novos caminhos na ensaio de materiais: Como a Inteligência Artificial (IA) revoluciona o ensaio de expansão de furo segundo a ISO 16630
As exigências sobre os materiais de chapa modernos aumentam continuamente. Na indústria automotiva, no setor de energia ou na aviação, as chapas devem ser leves e resistentes, além de apresentar conformabilidade confiável — sem ocorrência de trincas nas bordas. Para avaliar essa suscetibilidade à formação de trincas, o ensaio de expansão de furo (HET), segundo a ISO 16630, consolidou-se como padrão. Com uma solução inovadora, a ZwickRoell dá um passo além: A Inteligência Artificial (IA) detecta trincas automaticamente e em tempo real — integrada à máquina de ensaio de conformação de chapas metálicas (BUP).
O que é o ensaio de expansão de furo? E por que ele é decisivo para a conformação de chapas?
O ensaio na máquina de ensaio de conformação de chapas metálicas (BUP) começa com um furo puncionado de 10 mm de diâmetro em uma amostra de chapa. Esse furo é expandido com um punção cônico (60°) até que uma trinca contínua se torne visível. O objetivo é determinar a razão de expansão de furo (λ), que, entre outros aspectos, descreve a conformabilidade da borda da chapa. O desafio está na detecção precisa da primeira trinca contínua. Métodos manuais são suscetíveis a erros e fortemente dependentes do operador. Algoritmos clássicos de processamento de imagem oferecem maior consistência, mas atingem seus limites diante da diversidade de materiais. E é exatamente aqui que a IA entra em ação.
Algoritmos clássicos de processamento de imagem baseados em regras oferecem maior consistência, porém exigem a adaptação de parâmetros específicos para cada tipo de material. Para novos tipos de amostras, o conjunto adequado de parâmetros precisa primeiro ser determinado, o que demanda tempo. Ao trocar a amostra, também é necessário garantir que o conjunto correto de parâmetros esteja configurado para essa amostra. A detecção de trincas baseada em IA elimina esses desafios: Ela detecta trincas de forma confiável, sem necessidade de ajuste manual, e se adapta automaticamente a diferentes materiais.
Detecção de trincas nas bordas: Por isso, os métodos clássicos atingem seus limites.
A detecção manual de trincas exige total concentração e experiência do operador. Especialmente em velocidades de ensaio mais elevadas, a taxa de erros aumenta. Embora o processamento de imagem industrial clássico seja mais consistente, ele muitas vezes não é flexível o suficiente para materiais novos ou complexos. O resultado: detecção tardia ou incorreta de trincas. E isso, por vezes, leva a resultados de ensaio imprecisos e a repetições indesejadas.
Detecção de trincas em tempo real com IA: É assim que funciona a rede neural da ZwickRoell
A ZwickRoell integrou uma rede neural especialmente desenvolvida ao software de ensaio testXpert. Ela detecta trincas em tempo real — diretamente durante o ensaio. O processamento de imagem é realizado em apenas 50 milissegundos por imagem, e isso em um computador de ensaio comum.
A base de dados para resultados confiáveis da IA: 657.000 Imagens, 2.700 Amostras
A IA da ZwickRoell foi treinada com mais de 657.000 imagens de 2.700 amostras. Os dados provêm de projetos de clientes, ensaios internos e comissionamentos. As anotações de trincas seguem rigorosamente a ISO 16630, garantindo a conformidade com o padrão. E os resultados falam por si mesmos: A IA detecta trincas em materiais conhecidos com 99% de confiabilidade — e em materiais novos, com probabilidade de 98 a 99%.
Ensaio automatizado de conformação de chapas com a BUP – precisão encontra eficiência
A BUP (máquina de ensaio de conformação de chapas metálicas) da ZwickRoell é o sistema ideal para o ensaio de expansão de furo. Ela foi especialmente desenvolvida para ensaios de conformação de chapas e oferece uma variedade de funções que tornam o processo de ensaio mais eficiente e seguro. Um Highlight especial: o manuseio automatizado das amostras. Com um magazine para até 100 amostras e uma detecção integrada de códigos 2D, os ensaios são realizados no chamado modo “Night Shift” — totalmente sem intervenção do operador. Isso economiza tempo e reduz erros. A BUP é também totalmente compatível com o extensômetro videoXtens, no qual a detecção de trincas por IA está integrada. Assim, cria-se um processo de ensaio contínuo e automatizado — desde a identificação da amostra até a documentação dos resultados.
Flexível para novos materiais: Assim, a IA continua capaz de aprender por meio de treinamento adicional
Outra vantagem da solução de IA é sua capacidade de retreinamento. Quando novos materiais, mais exóticos, precisam ser ensaiados, a IA pode ser treinada com dados adicionais — seja localmente no cliente ou na nuvem. A partir de 2026, a ZwickRoell oferecerá um programa especial de requalificação, com o qual os clientes poderão desenvolver seus próprios modelos com base em materiais específicos.
Conclusão: Mais qualidade, menos esforço - É por isso que a IA e o BUP estão redefinindo os ensaios de materiais
O ensaio de expansão de furo com detecção de fissuras por IA representa um avanço significativo nos ensaios de materiais. A combinação de software inteligente e a potente máquina de ensaio BUP permite uma nova qualidade nos resultados dos ensaios: precisos, reprodutíveis e independentes do operador. A IA detecta rachaduras de forma confiável e em tempo real, economizando tempo e material e reduzindo a influência de erros humanos. Ao mesmo tempo, o BUP é um sistema de ensaio robusto e automatizável que pode ser integrado perfeitamente em processos modernos de produção e garantia de qualidade. Com a possibilidade de continuar a treinar a IA posteriormente, o sistema também é preparado para o futuro e flexível para novos materiais e requisitos. Empresas que apostam nessa tecnologia investem não apenas em melhores resultados de ensaio, mas também em eficiência, segurança e capacidade de inovação.
