Teste de impacto
Os ensaios de impacto medem a capacidade de um material de resistir a forças súbitas e de alta velocidade, fornecendo uma visão clara de como ele absorve energia e, em última análise, falha. Ao capturar esse comportamento sob carregamento rápido, os engenheiros obtêm informações essenciais sobre tenacidade, durabilidade e desempenho em condições reais. Esses ensaios ajudam a prever como um produto responderá a impactos em serviço, seja um componente estrutural, um produto de consumo ou uma peça crítica para a segurança, tornando os ensaios de impacto uma etapa fundamental no projeto de materiais mais resistentes e confiáveis.
Por que o Ensaio de Impacto é importante?
A resistência ao impacto é uma das propriedades mais importantes a serem consideradas por um projetista de peças e, sem dúvida, a mais difícil de quantificar. A resistência ao impacto de uma peça é, em muitas aplicações, uma medida crítica da vida útil em serviço. Mais importante atualmente, envolve o complexo problema da segurança do produto e da responsabilidade civil.
É necessário determinar:
- As energias de impacto às quais a peça pode ser exposta ao longo de sua vida útil
- O tipo de impacto que fornecerá essa energia e, em seguida,
- Selecionar um material que resista a tais agressões ao longo da vida útil prevista
Tensões geradas na moldagem, orientação do polímero, pontos fracos (por exemplo, linhas de solda ou áreas de gate) e a geometria da peça afetarão o desempenho ao impacto. As propriedades de impacto também mudam quando aditivos, por exemplo, agentes de coloração, são adicionados aos plásticos.
Tensões geradas na moldagem, orientação do polímero, pontos fracos (por exemplo, linhas de solda ou áreas de gate) e a geometria da peça afetarão o desempenho ao impacto. As propriedades de impacto também mudam quando aditivos, por exemplo, agentes de coloração, são adicionados aos plásticos.
Dúctil vs. Frágil
A maioria dos impactos no mundo real é biaxial, e não unidirecional.
Uma complicação adicional é a escolha dos modos de falha: dúctil ou frágil. Materiais frágeis exigem pouca energia para iniciar uma trinca e pouco mais para propagá-la até um desfecho de estilhaçamento. Outros materiais apresentam ductilidade em graus variados. Materiais altamente dúcteis falham por perfuração em ensaios de queda de massa e exigem uma carga de alta energia para iniciar e propagar a trinca.
Muitos materiais são capazes de falhar de forma dúctil ou frágil, dependendo do tipo de ensaio e das condições de taxa e temperatura. Eles apresentam uma transição dúctil/frágil que, na prática, se desloca de acordo com essas variáveis.
Quais equipamentos de ensaio são críticos para os resultados do ensaio de impacto
Máquinas de ensaio de impacto por pêndulo e Sistemas de ensaio por queda de peso são fundamentais para validar o desempenho dos materiais. No entanto, existem diferenças entre os dois instrumentos que determinam qual aplicação é a mais adequada para cada um.
Diferença entre uma máquina de ensaio de impacto por pêndulo e um equipamento de ensaio de queda de massa
Cada ensaio utiliza uma abordagem diferente.
Como o nome indica, um pêndulo utiliza um martelo (massa) que gira em um eixo para atingir uma amostra. O ponto de impacto ocorre no ponto mais baixo do arco do pêndulo, quando a força é direcionada apenas no plano horizontal.
Em um equipamento de ensaio de queda de massa, uma massa é solta sobre uma amostra, e o impacto é medido usando uma célula de carga. A força de impacto é direcionada apenas no plano vertical. Diferentemente dos pêndulos, as torres de queda também podem medir a deformação, fornecendo assim mais informações sobre as propriedades do material.
O primeiro passo para determinar se deve ser usado um pêndulo ou uma torre de queda é conhecer as normas às quais o ensaio precisa atender.
Há duas normas tradicionais para medir a resistência ao impacto: o ensaio de impacto por pêndulo Charpy (ISO 179/ASTM D6110) e o ensaio Izod (ISO 180/ASTM D256). Esses dois métodos de ensaio são usados para certificar a resistência ao impacto de uma variedade de materiais, incluindo metais, bem como plásticos, resinas e compósitos. Eles são frequentemente encontrados em fichas técnicas para mostrar que o material está em conformidade com suas especificações.
Nem as normas de ensaio Charpy nem as de Izod permitem o uso de torres de queda, exceto pela norma ISO 179-2. Essa limitação significa que apenas equipamentos de impacto por pêndulo podem ser usados para certificar produtos de acordo com a ISO 179-1/ASTM D6110 e/ou ISO 180/ASTM D256.
Os equipamentos de ensaio de queda de massa ainda podem ser usados para realizar ensaios Charpy e Izod para fins internos (por exemplo, para comparar produtos ou investigar propriedades do material). Além disso, as torres de queda oferecem maior flexibilidade do que os pêndulos no que diz respeito às configurações de ensaio e podem testar de acordo com uma variedade de normas, incluindo:
- ISO11343 – Adesivos – Método de ensaio de impacto em descascamento
- ISO 8256 – Determinação do ensaio de impacto à tração
- ISO 6603-2 e ASTM D3763 - Resistência à perfuração de plásticos
- ASTM D7136 - Compressão após impacto
As torres de queda também podem ser usadas para realizar ensaios de componentes que vão além dos requisitos das normas internacionais.
Avalie o desempenho do material sob cargas repentinas com sistemas avançados de ensaio de impacto projetados para precisão e repetibilidade.