Emissão de Formaldeído: Por que avaliar?

Emissão de formaldeído é um dos ensaios mais requisitados por diversas indústrias.

 

O nome oficial do formaldeído é, segundo a IUPAC, Metanal. O formaldeído puro não é comercializado devido a sua rápida polimerização, então metanol é adicionado à solução para inibir essa característica viabilizando a sua utilização em diversos processos industriais.

O formaldeído é o aldeído mais abundante na natureza, de fórmula molecular simples, como pode ser visto na Figura 1. É um gás incolor com odor irritante, sufocante e característico, sendo detectado em baixas concentrações. Em solução aquosa o formaldeído é denominado formol.

Formaldeído

Onde o formaldeído é aplicado?

O formaldeído em solução, o formol, é utilizado em diversos setores da indústria. São exemplos: Cosméticos, agricultura, indústria têxtil, borracha, cimento, papel, tintas e vernizes. Além disso, é muito utilizado em laboratórios para conservar propriedades químicas e físicas de materiais biológicos, e em hospitais como agente bactericida, estabilizante e desinfetante para a higienização de salas cirúrgicas e outros ambientes.

Este composto também pode ser utilizado como intermediário na produção industrial de produtos químicos, como o 1,4-butanediol, diisocianato de 4,4-difenilmetado, utilizado na síntese de poliuretanos, pentaerititritol, utilizados na fabricação de colas e hexametilenotetramina. Além disso, também se produz um polímero composto de uréia-formaldeído que é muito utilizado na indústria de painéis compensados (MDF e MDP) que abastecem a indústria moveleira. No geral, o formaldeído está presente em muitos produtos de consumo, como cosméticos, papéis com brilho e fotografias a cores, etc.

Por que avaliar a emissão?

É sabido que o formaldeído contribui para o surgimento de câncer de nasofaringe e leucemia. Além disso, a substância também pode causar problemas respiratórios, já que a principal porta de entrada do formaldeído em nosso organismo é por inalação. O vapor em baixas concentrações causa irritação no nariz, garganta e olhos. Em altas concentrações pode causar falta de ar, salivação excessiva, espasmos musculares involuntários, danos à córnea, coma e morte. Quando em contato com a pele, pode provocar aspereza, necrose, falta de sensibilidade, dermatite, desidratação, rachaduras e ulcerações.

Devido a isso, as indústrias mencionadas anteriormente fazem constantes ensaios para avaliar a emissão dessa substância de seus produtos. Inclusive, existem normas específicas para que determinam metodologia e faixas aceitáveis de emissão.

A Afinko Soluções em Polímeros realiza o Ensaio de Emissão de Formaldeído. Atendemos algumas normas como: PV3935, STD 429-0002 e VW50180.

Tem interesse em realizar este ensaio?
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Dureza Shore ou Rockwell? Qual escolher?

Dureza é a propriedade característica de um material sólido.

Dureza, segundo a definição, é a medida da resistência de um material a uma deformação plástica localizada, ou seja, uma pequena impressão ou risco. O principal objetivo dessa análise é o conhecimento das resistências mecânica e ao desgaste, controle de qualidade nos processos de conformação plástica e nas condições de fabricação, além de permitir a verificação das condições de tratamento térmico (no caso de materiais metálicos).

As principais vantagens são a fácil e rápida execução e baixo custo. Além disso, é um ensaio considerado não destrutivo que permite uma ideia da resistência mecânica através do uso de tabelas de correlação.

Neste texto vamos falar sobre as duas mais realizadas para os polímeros.

Dureza Shore

A dureza Shore é um ensaio que avalia a dureza superficial de polímeros ou elastômeros. O método se baseia na avaliação da resistência relativa à endentação, medindo a profundidade deixada no material após a aplicação da carga.

Este ensaio é dependente de fatores como o tempo. Isso porque, geralmente, são ensaiados materiais com grande resiliência e, portanto, grande capacidade de absorver energia e se adaptar à deformação. Além disso, o ensaio de dureza Shore não permite a relação com as propriedades de resistência mecânica permitindo prevê-las.

Ensaios Mecânicos ensaio de dureza

Figura: Ensaio de Dureza Shore

Dureza Rockwell

A dureza Rockwell é um dos métodos mais utilizados para se medir dureza. Isso porque é uma medição direta da propriedade em que os resultados são lidos na máquina de ensaio. Assim, é um dos métodos mais simples e que não requer habilidades especiais do operador, eliminando assim quaisquer erros humanos. Além disso, por existir várias escalas diferentes, é possível realizar o ensaio em praticamente todas as ligas metálicas e em diversos polímeros.

O Índice (HR) é determinado pela diferença na profundidade de penetração de uma carga inicial (pré-carga) seguida de uma carga principal.

As vantagens do teste Rockwell incluem a medida direta do valor e a rapidez do teste. Além disto o teste é não destrutivo, isto é, em geral a peça pode ser utilizada depois da medida. Entre as desvantagens estão a multiplicidade de escalas não relacionadas e os possíveis efeitos da mesa usada para suporte do corpo de prova.

A Afinko realiza estes e outros ensaios de dureza. Entre em contato conosco: https://afinkopolimeros.com.br/contato ou por contato@afinkopolimeros.com.br

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O que é o ensaio de Fogging?

O ensaio de Fogging foi criado para atender especialmente a indústria automotiva, porém pode ser utilizado em outros segmentos.

As altas temperaturas do interior de um veículo aceleram a volatilização de algumas substâncias presentes na composição dos materiais poliméricos presentes nos veículos automotores. Quando estes voláteis (e semi-voláteis) tocam uma superfície fria, como os vidros, eles condensam fazendo com que elas fiquem embaçadas, tornando-se um potencial risco para a visão do condutor do veículo.

Assim, o ensaio de Fogging, ou de Nebulosidade, é uma maneira de tentar recriar o ambiente interno de um veículo. O objetivo do ensaio é analisar a quantidade de voláteis emitido por uma amostra polimérica. Essa medição pode acontecer através da alteração no brilho ou da massa de uma placa de vidro utilizada no teste para simular o vidro de um veículo, e dependerá da norma utilizada. A partir desse resultado, pode-se analisar qual o material responsável por liberar voláteis, permitindo que as fabricantes de peças automotivas consigam desenvolver peças que emitam menor quantidade de voláteis.

Equipamento Fogging da Afinko Soluções em Polímeros

Figura: Equipamento Fogging da Afinko Soluções em Polímeros

Como é o ensaio de fogging?

Este ensaio pode ser realizado de duas maneiras.

Na primeira, uma amostra de dimensões padrão é colocada em um recipiente que então é coberto com uma placa de vidro. O brilho dessa placa é medido e registrado. A amostra então é submetida a uma determinada temperatura por um período de tempo, ambos especificados em normas técnicas, enquanto a placa de vidro é resfriada a certa temperatura (também determinada pela norma de referência). O calor faz com que a amostra libere voláteis, caso estejam presentes, que se condensam na placa de vidro resfriado, embaçando a mesma. Com isso, o brilho do vidro embaçado é medido após o ensaio e registrado. O valor de fogging é informado como uma porcentagem da alteração do brilho do vidro.

Na segunda, o sistema é praticamente o mesmo da anterior, com exceção da propriedade a ser medida, que nesse caso é a variação de massa e não o brilho.

Quais normas são indicadas para este ensaio?

Dentre as diversas normas, as mais solicitadas pelos nossos clientes são: STD 420-0003, SAE J1756, FLTM BO 116, dentre outras.

A Afinko atende todas as normas descritas acima. Caso não tenha encontrado a norma que deseja, entre em contato conosco: https://afinkopolimeros.com.br/contato ou por contato@afinkopolimeros.com.br

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Weatherometer – Envelhecimento acelerado

Weatherometer (ou Weather-Ometer ), como é conhecido o equipamento, simula condições ambientais (sol e chuva) acelerando o envelhecimento do material.

O ensaio de Envelhecimento Acelerado ou Ensaio de Intemperismo é um dos mais requisitados por diversas indústrias, em especial, automotiva e construção civil.

Este ensaio é realizado no Weatherometer (ou Weather-Ometer) e é baseado na simulação, através de ciclos, da incidência dos raios UV-A e UV-B emitidos pelo sol e da ação da chuva nas peças poliméricas. Assim como a maioria dos ensaios, este é realizado de acordo com normas específicas ou através da determinação das condições pelo cliente. A Afinko atende as seguintes normas:

  • ASTM G 151;
  • ASTM G 155;
  • ASTM G26;
  • ISO 4892-1;
  • ISO 4892-2;
  • ISO 11341;
  • ISO 105-B04 (B10);
  • AATCC TM169;
  • SAE J2019;
  • SAE J2212;
  • VDA 75 202;
  • JASO M 346;
  • Dentre outras.
Weatherometer da Afinko Soluções em Polímeros

Figura: Weatherometer da Afinko Soluções em Polímeros

Por que realizar o ensaio de envelhecimento acelerado?

Como dito anteriormente, este ensaio é utilizado para avaliar a resistência e durabilidade de uma peça polimérica submetida a intempéries.

A exposição ao sol causa efeitos destrutivos aos polímeros devido ao fato dos raios UV serem responsáveis pela fotodegradação. Mesmo com aditivos anti-UV, a exposição à longo prazo irá consumir o aditivo e assim iniciar-se-á a degradação do material. Somado a isso, a presença da umidade causada pela chuva é um fator que potencializa a ação dos raios UV.

Nós falamos sobre degradação neste texto aqui: https://afinkopolimeros.com.br/degradacao-dos-plasticos/

O que se obtém deste ensaio?

O resultado do ensaio de envelhecimento acelerado é a avaliação dos efeitos destrutivos da ação das intempéries nas propriedades dos materiais em análise. Como exemplo tem-se a alteração na cor, no brilho, na transparência ou nas propriedades mecânicas do material. Além disso, a ação das intempéries pode causar alterações na aparência das peças, como o surgimento de trincas e/ou bolhas, dentre outros.

 

A Afinko realiza o ensaio de envelhecimento acelerado, ou ensaio de intemperismo, em peças poliméricas de qualquer seguimento da indústria.

Caso tenha interesse em realizar o trabalho conosco, entre em contato: https://afinkopolimeros.com.br/contato

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Como Evitar a Contração Pós-Moldagem

Contração pós-moldagem é um processo natural dos polímeros.

Todo polímero sofre com contração. Isso é um processo natural devido a estrutura de suas moléculas. Em geral, materiais que possuem maior cristalinidade possuem maior contração após a moldagem. O contrário também é valido, materiais amorfos possuem menor contração.

Não lembra o que é um material semicristalino? Relembre agora: https://afinkopolimeros.com.br/cristalizacao-de-polimeros-o-que-e/

Por que a contração acontece?

Como mencionado acima, a estrutura cristalina do material é uma das grandes responsáveis pela contração. A diferença entre cristalinos e amorfos é devido ao fato de que no resfriamento a estrutura molecular dos materiais semicristalinos se ordena formando a fase cristalina. Essa fase possui maior empacotamento e é mais densa que a fase amorfa. Porém, os polímeros não cristalinos mantêm a estrutura amorfa mesmo a temperaturas muito baixas. Devido a este fato resulta em uma contração geral muito menor nos materiais amorfos, quando comparado aos semicristalinos, e consequentemente diminuição do volume específico.

Já baixou nosso e-book sobre os 6 problemas na moldagem por injeção?
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Quais são as possíveis soluções?

Existem diversos motivos pelo qual a contração pode acontecer durante o processamento por injeção. Aqui vamos listar alguns e suas possíveis soluções.

Um grande motivo da contração é a temperatura. Muitas vezes a temperatura do canhão e/ou do molde está muito alta. Com isso, pode ser interessante tentar diminuir essas temperaturas. Além disso, o tempo de resfriamento do material dentro do molde não pode ser tão longo.

Outro motivo é a pressão de injeção e de recalque. No caso, caso esteja acontecendo uma grande contração, é interessante aumentar essas pressões para injetar mais material para compensar na hora da injeção.

Por fim e não menos importante, a escolha do material. Como dito no começo deste texto, diferentes materiais possuem diferentes contrações pós-moldagem. Com isso, deve-se analisar se o material utilizado realmente é o ideal para o molde ou condições de processamento que estão sendo aplicadas. No caso da contração, uma sugestão seria o uso de material com maior índice de fluidez.

A Afinko Soluções em Polímeros realiza ensaios que permite analisar o índice de fluidez do material bem como sua contração pós-moldagem. Tem algum polímero ou material que deseja verificar isso?

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Tabela

Abaixo segue uma tabela com alguns materiais e valores aproximados de contração pós-moldagem.

Material   

Sigla    Contração %

Polietileno de baixa densidade 

PEBD

1,5 — 2,0

Polietileno de alta densidade

PEAD

1,5 — 2,0

Polipropileno Homopolimero

PP-homo

1,2 — 2,2

Polipropileno Copolímero

PP-copo

1,2 — 2,2

Poliestireno Cristal

PSC

0,3 — 0,6

Poliestireno de Alto Impacto

PSAI/HIPS

0,4 — 0,7

Copolímero de Acrilonitrila Butadieno e Estireno

ABS

0,4 — 0,7

Copolímero de Acrilonitrila e Estireno

SAN

0,4 — 0,7

Poli (Cloreto de Vinila) Flexível

PVCf

1,0 — 2,0

Poli (Cloreto de Vinila) Rígido

PVCr

1,0 — 2,0

Poli (Óxido de Metileno) ou Poliacetal

POM

1.9 — 2,3

Policarbonato 

PC

0,5 — 0,7

Poli (Tereftalato de Etileno)

PET

1,2 — 2.0

Poli (Tereftalato de Butileno)

PBT

0,3 — 1,2

Poliamida 6

PA 6

0,5 — 2,2

Poliamida 6.6

PA 6.6

1,0 — 2,5

Poliamida 11

PA 11

1,8 — 2,5

Poliamida 12 PA 12

Poliamida 610

PA610

1,2 — 1,8

Poliamida c/ 30% fibra de vidro

0,3 — 0,6

Tabela retirada de Moldes Injeção Plasticos.

Impacto Izod ou Charpy: já ouviu falar sobre eles?

Impacto Izod ou Charpy: já ouviu falar sobre eles?

O teste de impacto é utilizado para medir a energia de impacto ou a tenacidade de um corpo de prova padrão através do choque com uma carga. No caso dos ensaios Izod e Charpy, essa carga é aplicada com o impacto instantâneo de um martelo pendular que é liberado de uma posição elevada predeterminada.

A diferença principal entre os ensaios Charpy e Izod está na maneira em que o corpo de prova é posicionado, como mostra a figura. Somado a isso, para o Izod (ASTM D256, por exemplo) utiliza-se um corpo de prova com 63,5 mm de comprimento, que é preso verticalmente. O martelo atinge o corpo de prova no topo.

Para o Charpy (ISO 179, por exemplo) é utilizado um corpo de prova com 80 mm de comprimento. O mesmo é preso horizontalmente e o martelo o atinge no centro.

Impacto charpy x izod

Figura: Impacto Charpy e Impacto Izod

Como é possível observar na imagem, algumas normas solicitam que o corpo de prova possua um entalhe com determinadas medidas. O entalhe consiste numa identadura que simula uma trinca. Desta maneira, quando o ensaio é realizado com entalhe é observada, majoritariamente, a energia necessária para a propagação de trincas. Quando o ensaio é realizado sem entalhe é observada também a energia necessária para a geração de trincas.

Que informações obtemos do ensaio de Impacto?

Através deste ensaio conseguimos determinar a resistência ao impacto. Essa, por sua vez, é definida como a energia necessária para fraturar o corpo de prova. É medida em J/m (normalizada pela largura do corpo de prova) ou kJ/m2 (normalizada pela área transversal do corpo de prova).

A determinação da resistência ao impacto é fundamental para garantir qualidade e conformidade do produto. Além disso, muitas vezes é utilizado para se comparar lotes e formulações.

Algumas normas utilizadas para realizar este ensaio são: ASTM D256, ASTM D4812, ASTM D6110, ISO 179, ISO 180.

Além da resistência, é possível também analisar a degradação de um material. Isso se deve pelo fato de que materiais degradados tendem a possuir uma menor resistência ao impacto.

A Afinko Soluções em Polímeros realiza o Ensaio de Impacto. Tem algum polímero ou material que deseja verificar sua resistência ou sua degradação?

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02 Técnicas Fundamentais para Descobrir do que um Produto é Feito.

Entre as inúmeras técnicas de caracterização que existem, duas são fundamentais para descobrir de que tipo polímero ou “plástico” um produto é feito.

Uma das grandes solicitações que temos aqui na Afinko é para identificar o material de determinado produto.

Estes produtos algumas vezes são matérias-primas outras são produtos acabados. Em ambos os casos é possível realizar análises que indiquem sua composição principal. Para isso, nós utilizamos várias técnicas que fornecem as mais diversas informações.

Neste texto aqui nós comentamos sobre as análises físicas e químicas e suas diferenças.

Falando nisso, você já se inscreveu no nossos cursos de Caracterização Mecânica e Análise de Falhas em Peças Poliméricas?? Não?!

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Em nosso site, você pode encontrar aproximadamente 40 técnicas de análises de materiais. Mas será que todas elas são necessárias?

Evidentemente que quanto mais análises realizarmos, mais informações teremos sobre o material. Porém separamos duas técnicas principais para determinar de que polímero é feito seu material: FTIR e DSC, as quais, sem dúvida nenhuma, são as mais utilizadas para caracterização de polímeros.

1)     Espectroscopia no Infravermelho (FTIR)

Nós falamos sobre o Ensaio de FTIR neste texto aqui.

Basicamente, através da análise do espectro resultante do ensaio, é possível observar os grupamentos químicos. A partir deles, na maior parte dos casos, é possível identificar o material polimérico do qual uma determinada amostra é composta. Isso só é possível pois cada polímero tem uma “impressão digital” no infravermelho.

O FTIR é um ensaio químico que permite identificar materiais desconhecidos e contaminações, determinar o índice de oxidação, avaliar degradação, quantificar alguns compostos, avaliar misturas de materiais, etc.

Análise FTIR - Em azul PET, em verde PBT.

Figura: Espectro obtido através da análise FTIR – Em azul PET, em verde PBT.

2)     Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC)

O Ensaio de DSC é utilizado para determinar algumas propriedades térmicas de um material como temperatura de Transição Vítrea (Tg), Temperatura de Fusão (Tm), Temperatura de Cristalização (Tc). Além de Tempo de Cristalização, Entalpia de Fusão, Porcentagem de Cristalinidade, Calor Específico, Capacidade Calorífica, Velocidade de Cura dos polímeros, etc.

Através dessa técnica é possível detectar tensões congeladas em peças acabadas, contaminação e mistura de materiais, tempo de oxidação (OIT e OOT), algumas quantificações para mistura de materiais, dentre outras aplicações.

Nós falamos detalhadamente sobre o Ensaio de DSC aqui.

Gráfico de uma análise DSC

Figura: Gráfico obtido através de uma análise DSC.

Da união das duas, vem a confirmação.

Assim, combinando os resultados das análises é possível afirmar qual é o material constituinte de uma determinada amostra polimérica.

Isso porque a análise de FTIR irá informar os grupamentos químicos presentes na amostra. Eles podem ser característicos de determinado polímero de fácil identificação, ou podem estar contaminados (ou misturados) com outro, alterando o espectro obtido, ou podem ser de algum que necessite de mais informações para afirmar o polímero.

Assim, no caso da segunda e terceira situações descritas acima, o Ensaio de DSC contribui para confirmar qual, ou quais, polímeros se encontram naquele produto.

 

Quer saber do que é composto seu material polimérico?!

Entre em contato conosco! Nós podemos ajudar!

Ensaio de DSC: https://afinkopolimeros.com.br/servicos/ensaios-laboratoriais/ensaios-termicos/#calorimetria

Ensaio de FTIR: https://afinkopolimeros.com.br/servicos/ensaios-laboratoriais/ensaios-quimicos/#ftir

 

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Você sabe pra que serve os Ensaios Físicos e Ensaios Químicos?

Nós realizamos os dois tipos de ensaios. Saiba agora qual você deve escolher.

 

É comum aqui na Afinko nós recebermos solicitações para analisar diversos tipos de materiais e diversas propriedades.

Entretanto, sem dúvida alguma, a grande maioria está entre os grupos de ensaios físicos e ensaios químicos. Cada um desses grupos possui uma grande finalidade.

Nos tópicos abaixo, vamos explicar e exemplificar estes grupos.

Mas antes, você já se inscreveu nos nossos cursos de Caracterização Mecânica e no de Análises Químicas?

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Ensaios Mecânicos Ensaio de Flexão

Figura: Imagem do nosso equipamento de Ensaio de Flexão. 

Ensaios Físicos

Ensaios de densidade, flamabilidade, teor de carga e de umidade, absorção de água, contração pós-moldagem e colorimetria são alguns exemplos. Impacto, tração, flexão, rasgamento, compressão e dureza também são.

Com os ensaios deste grupo é possível analisar como o material/produto se comporta. Dessa forma, observando, por exemplo, se ele se comporta como o planejado ou como projetado.

Em geral, são propriedades de nível macroscópico.

Determinação-de-Grupos-Funcionais-por-Titulação

Figura: Ensaios Químicos

Ensaios Químicos

Os ensaios que compreendem este grupo são: Espectroscopia no Infravermelho (FTIR), Espectroscopia na região do ultravioleta-visível (UV-VIS), Fluorescência de Raios-X (FRX), Difração de Raios-X (DRX), Cromatografia Gasosa Acoplada a Espectrometria de Massas (GC-MS), Cromatografia Líquida Acoplada a Espectrometria de Massas (LC-MS), Teor de Extraíveis, Determinação de Grupos Funcionais por Titulação, Ressonância Magnética Nuclear (RMN), dentre outros.

A proposta destes ensaios é analisar porque o material se comporta daquela forma. Através deles nós podemos observar a presença de certas estruturas químicas, permitindo concluir a presença de aditivos ou contaminantes.

E qual escolher?

A melhor resposta para essa pergunta é: DEPENDE.

Sim! Depende. Isso porque fica na pendência do que você quer analisar.

Se a intenção é analisar COMO o material se comporta, provavelmente o ensaio mais indicado será algum ensaio físico.

Mas, se a sua intenção é analisar PORQUE o material se comporta daquela forma, provavelmente será alguma análise química.

O ideal é combinar estes grupos para ter um entendimento mais completo do material ou produto.

 

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Como alguns fatores afetam a Resistência à Tração

Se você ainda não sabe o que é o ensaio de tração, clique aqui e veja nosso texto da semana passada!

Parâmetros de ensaio afetam diretamente o resultado das análises.

As normas técnicas garantem a repetibilidade do ensaio e um dos motivos é porquê determinam as condições em que eles devem ser realizados.

Isso se deve ao fato de que fatores como velocidade, temperatura, incorporação de cargas de reforço, presença de outro polímero (blendas), geometria do corpo de prova e como o mesmo foi preparado afetam diretamente os resultados.

Neste texto vamos tratar sobre a temperatura, velocidade de ensaio e incorporação de cargas.

Temperatura e Velocidade

O aumento da temperatura oferece mais energia para movimentação das moléculas. Isso permite que o sistema que foi conturbado com a tração volte ao equilíbrio mais rápido.

Além disso, o aumento da temperatura também causa uma diminuição da quantidade de ligações cruzadas (caso o polímero tenha). O que permite que o sistema fique mais móvel, modificando o resultado de tração quando comparado ao ensaio à 23ºC. Assim, em geral, com o aumento da temperatura tem-se uma diminuição da resistência à tração.

Já a taxa de deformação, definida pela velocidade do ensaio, quando aumentada obtêm-se níveis maiores de tensão. Assim, a fratura do material é alcançada em menor tempo. Caso a velocidade de ensaio não esteja especificada pela norma, a norma ASTM D638 diz que se deve utilizar uma velocidade em que o corpo de prova não se rompa dentro do um intervalo de 0,5 à 5 minutos de ensaio.

Figura: Efeito da temperatura e da velocidade no ensaio de tração. Fonte: S. V. Canevarolo Jr.

Figura: Efeito da temperatura e da velocidade no ensaio de tração. Fonte: S. V. Canevarolo Jr.

 

Incorporação de Cargas

A adição de cargas à matriz polimérica pode trazer enormes benefícios e também prejuízos.

No caso do ensaio de tração, a adição de carga não é tão benéfica (ao contrario da adição de fibras no sentido paralelo da solicitação mecânica).

As cargas se tornam concentradores de tensão dentro da matriz polimérica sendo ali um ponto de fragilidade. Isso faz com que o corpo de prova se torne menos resistente à tração.

 

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Nós Recomendamos:

CANEVAROLO, S. V. – Técnicas de Caracterização de Polímeros.

Saiba tudo sobre Ensaio de Tração agora!

Um dos ensaios mais realizados por nós, o ensaio de tração oferece diversas informações sobre as propriedades mecânicas de um material.

Basicamente, um corpo de prova é submetido a um esforço (força) uniaxial que tende a alongá-lo até à fratura.

O ensaio pode ser realizado em produtos acabados ou em corpos de prova. Em produtos acabados, o ensaio procura simular as condições de uso/funcionamento. Já em corpos de prova, é possível analisar as propriedades do material independente das estruturas/formato, permitindo a comparação e reprodução dos resultados. O formato e medidas dos corpos de prova são determinados através de normas técnicas como ABNT e ISO. Isso acontece devido ao fato de que propriedades como limite de elasticidade, resistência, alongamento e etc, são diretamente afetadas pelo formato e tamanho da peça a ser analisada, e também pela velocidade de aplicação da carga.

 Como é realizado?

O corpo de prova ou produto acabado é fixado pelas suas extremidades nas garras de fixação da máquina de tração. É então aplicada uma força através da aplicação de uma carga gradativa e registrando cada valor de força correspondente a um diferente tipo de alongamento do material (alongamento este medido por um extensomêtro). O ensaio termina quando o material se rompe ou até o limite da máquina.

O corpo de prova é estirado sofrendo uma estricção na região central da peça, conforme a figura abaixo. A ruptura sempre se dá nessa região. Exceto se um defeito interno no material, fora dessa região, promova a ruptura.

Gráfico de Tensão x Deformação - Demonstração da região central do corpo de prova.

Gráfico de Tensão x Deformação – Demonstração da região central do corpo de prova.

Quais são os resultados?

Como resultado, obtém-se um gráfico tensão x deformação.  Através dele é possível analisar o comportamento do material do início do ensaio, até a ruptura, e obter as informações descritas na imagem:

Gráfico de Tensão x Deformação

Gráfico de Tensão x Deformação

Somado a estes elongação na ruptura, tensão na ruptura, deformação na ruptura, o limite de resistência à tração (ou Tensão máxima de Tração) e deformação no escoamento.

Além dos fatores já mencionados, os resultados podem ser afetados pelo tipo de polímero, temperatura de realização do ensaio, presença de fibras, cargas e outros fatores.

No próximo artigo nós iremos explicar a influência destes fatores.

 

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Nós recomendamos:

CALLISTER, W. D., Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução. John Wiley & Sons, Inc., 2002.