Os ensaios de tração, impacto e dureza são capazes de fornecer informações relevantes sobre a resistência mecânica de polímeros.

 A capacidade dos polímeros em resistir à solicitações mecânicas é uma das informações mais relevantes que podemos obter sobre eles. Os ensaios são capazes não só de garantir uma seleção adequada de materiais, mas também são importantes na prevenção de falhas durante a aplicação.

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O principal caminho para caracterizar um polímero são os ensaios. Quando se trata de características mecânicas, há uma gama muito grande de informações que podem ser obtidas em cada tipo de ensaio.

Quais ensaios posso realizar para mensurar a resistência mecânica de polímeros?

 Alguns dos ensaios mais comuns para o comportamento mecânico de materiais poliméricos são os de tração, dureza e impacto. Cada um desses ensaios visa obter resultados de diferentes propriedades mecânicas do polímero.

Ensaio de tração

O ensaio de tração pode ser realizado em produtos acabados ou em corpos de prova. Em produtos acabados, o ensaio procura simular as condições de uso do produto.

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No ensaio de tração, o corpo de prova ou produto é fixado pelas suas extremidades nas garras ou dispositivos de fixação adequados da máquina de tração. Então uma força é aplicada através do movimento controlado de uma travessa, que é responsável por aplicar  deformações e velocidades de deformação  definidas. Durante o teste cada valor de força medido, e seu valor de alongamento correspondente, é registrado. Na maioria das vezes, o ensaio termina quando o material rompe ou o limite de deformação do equipamento é alcançado.

Figura: Imagem do ensaio de Tração. Fonte: Acervo Próprio

Como resultado, obtém-se um gráfico tensão x deformação.  Através dele é possível analisar o comportamento do material até sua ruptura, e obter as informações sobre as propriedades mecânicas do material, como: módulo de elasticidade, energia, limite de resistência a tração e deformação.

Ensaio de Impacto

Este ensaio  é realizado para mensurar a energia de impacto, possibilitando a avaliação da tenacidade de um material  . No caso dos ensaios Izod e Charpy, o impacto é causado por um martelo pendular que é liberado de uma posição elevada com uma carga pré-determinada.

A diferença principal entre os ensaios Charpy e Izod está no tipo de solicitação de impacto à qual o corpo de prova é submetido. Dessa forma, o corpo de prova pode ser posicionado de duas maneiras, como mostra a figura abaixo.

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Figura: Tipos de ensaio de Impacto.

Através deste ensaio é possível 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 em aplicações onde altas taxas de deformação são comuns. Além disso, muitas vezes é utilizado para se comparar lotes e formulações.

Ensaio de Dureza

O ensaio de dureza, é a medida da resistência de um material a uma deformação plástica localizada, ou seja, uma pequena impressão ou risco aplicada através de um indentador. Nesse ensaio, o principal objetivo é o conhecimento dureza superficial de um matéria que refletirá em diversas características práticas, como resistência ao risco, por exemplo.

Existem vários tipos de testes de dureza, cada um mais adequado para determinada classe de material. Em polímeros, as durezas do Tipo Shore e Rockwell estão entre as mais utilizadas. No ensaio de dureza Shore avalia-se a superfície de plásticos e elastômeros. O método utilizado para a obtenção dos resultados baseia-se na avaliação da resistência relativa à indentação, medindo a profundidade deixada na superfície do material após a aplicação de uma carga localizada por uma ponteira.

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Já no ensaio de dureza Rockwell o método é um pouco diferente, pois a indentação é realizada por um penetrador cônico ou, na maioria das vezes, esférico. Geralmente é aplicado para materiais mais duros que aqueles testados pelo método Shore. O ensaio de dureza é um dos métodos mais simples e rápidos de avaliação das propriedades mecânicas de polímeros, por isso é largamente utilizado em controle de qualidade e seleção de materiais.

(Nós já escrevemos um texto sobre como escolher cada tipo de ensaio de dureza. Clique agora no link e saiba mais: https://afinkopolimeros.com.br/dureza-shore-ou-rockwell-qual-escolher/)

A Afinko realiza todos estes ensaios para uma caracterização mecânica completa de polímeros. Caso tenha interesse, entre em contato conosco através do e-mail: contato@afinkopolímeros.com.br

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