Conheça quais máquinas são utilizadas no teste de impacto

Conheça quais máquinas são utilizadas no teste de impacto

Para o teste de impacto, as máquinas aplicadas seguem regulamentações padrões aplicadas principalmente quanto a sua energia nominal, forma de apresentar os resultados e fixação do corpo de prova.

O trabalho com essas máquinas requer cuidados específicos no seu manuseio e devem ser observados para que a perda de energia por deformação ou vibração da máquina não tirem a precisão dos resultados, parâmetros importantes como a rigidez do sistema de teste e a precisão do sistema de fixação, que é o chamamos de centro de impacto, coincidente com o centro de percussão, fazem parte dos cuidados a serem tomados para realização do teste de impacto.

As máquinas aplicadas nos testes de impactos podem ser divididas em dois principais grupos, que são:

  • Os pêndulos.
  • Os aparatos de queda de peso.

Os pêndulos

Os pêndulos utilizam-se para ensaios de materiais metálicos, cerâmicos, plásticos e compostos, essas máquinas podem ter grandes dimensões para o caso de fixação sobre o solo, ou pequenas dimensões para fixação sobre bancadas de trabalho.

Para esse tipo de teste, os acessórios de ensaio como pontas, insertos e dispositivos de fixação do corpo de prova dependem do tipo de norma e material a ser testado. Nessas máquinas poder ser executados os testes chamados de Izod e Charpy, utilizando a mesma máquina, apenas com a troca de acessórios.

Dependendo das dimensões das máquinas, se obtêm faixas de energia muito variáveis. No trabalho com as máquinas de piso a energia nominal disponível fica na faixa de 30 a 550 joules, por outro lado, no trabalho com as máquinas de bancada, chegamos a valores como 5,5 joules para uso em termoplásticos, podendo-se chegar até valores de 50 joules. Em relação às velocidades usuais no teste de impacto são na faixa de 3 a 6 m/s.

Abaixo podemos observar máquinas de pêndulos de impacto para metais, que são as máquinas de piso e as máquinas de bancada para materiais plásticos, para cerâmicos e compostos. Todos os modelos podem ser usados para os testes de Charpy e Izod.

Veja também: Conheça o teste de Charpy e suas vantagens

 

Exemplo de pêndulos a) para metais, b) para plásticos, C) para cerâmicos e compostos
Fuente: instron.com

Sempre é aconselhável que se faça verificações e aferições periodicamente nos pêndulos de teste, verificando também o estado dos insertos, se eles estiverem gastos, achatados, arranhados ou trincados, os resultados dos testes não serão confiáveis.


Aparatos de queda de peso

As máquinas de queda de peso podem ser também de piso ou de bancada, dependendo de sua capacidade e aplicação. As alturas de queda podem variar de 50 cm até alguns metros, dependendo do equipamento, com velocidades no impacto que podem chegar a 11m/s.

A massa impactante é liberada de uma altura pré-estabelecida e pode descer por um sistema de trilho de baixa fricção, como no caso das torres ou por tubo guia como no sistema Gardner.

 

Existem torres com sistemas de fixação que admitem corpos de prova de várias formas, permitindo o teste de produtos usinados. Em geral estas máquinas são apoiadas por sistemas de células de carga e acelerômetros para medição dos parâmetros do impacto, são os chamados ensaios instrumentalizados.

Outro equipamento de queda de peso é o da queda do dardo. Neste equipamento um peso, tipo projétil é liberado e cai em queda livre sobre o corpo de prova. O sistema é indicado para plásticos.

 

equipamento de queda livre
Equipamento de queda livre. Fuente: worldoftest.com

Outros dispositivos para trabalho com teste de impacto

No caso de aplicações específicas, existem outros dispositivos que são utilizados para o teste de impacto, na maior parte das vezes estes equipamentos são assistidos por sistemas auxiliares para produzir a carga.

Este é uma característica da máquina de impacto servo-hidráulica, capaz de produzir velocidades de até 5m/s. Este equipamento é utilizado para teste de desempenho de sistemas adesivos, materiais compostos e impacto em painéis.

 

Sistema de impacto servo hidráulico

Ensaio instrumentalizado

O que chamamos de ensaio instrumentalizado é aquele no qual as medições de carga e deformação são continuamente medidos em função do tempo. A instrumentalização pode, em princípio, ser usada para qualquer método e máquina de teste.

Os sistemas mais sofisticados registram a carga em função do tempo, ou carga em função da deformação durante todo o período do evento de impacto. Estes registros fornecem uma representação mais completa do impacto do que um simples valor calculado.

Outra importante vantagem da instrumentalização é a redução do tempo de testes, havendo também a possibilidade de automatização.

 

Exemplo de sistema instrumentalizado Instron
Fuente: instron.com

As máquinas de queda de peso e os pêndulos instrumentalizados são considerados atualmente os melhores métodos disponíveis para o ensaio de impacto, pois facilitam a comparação entre performance de materiais.

Sendo assim sabemos toda a importância do trabalho de medição do teste de impacto, apenas devemos seguir corretamente as normas de aplicação, segurança e preservação das máquinas, para obter o melhor e mais preciso resultado.

Veja também: A importância do teste de impacto na validação da estrutura de materiais

Bom trabalho!

Publicado por

Rafael Mascarenhas

Projetista de ferramentas e Programador de máquinas CNC há mais de cinco anos. Ambas as funções realizadas com auxílio de softwares de CAD e CAM, tais como SolidWorks, NX, AutoCAD, SolidCAM, EdgeCAM, entre outros. Cursando ensino superior em Engenharia Mecânica.

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