Ensaio de Tração

Ensaio de Tração

Ensaio de Tração

Geralmente o ensaio é realizado num corpo-de-prova de formas e dimensões padronizadas, para que os resultados obtidos possam ser comparados ou, se necessário, reproduzidos. Este corpo-de-prova é fixado numa máquina de ensaios que aplica esforços crescentes na sua direção axial, sendo medidas as deformações correspondentes. Os esforços ou cargas são medidas na própria máquina, e, normalmente, o corpo-de-prova é levado até a ruptura. A norma recomenda que pelo menos cinco corpos de prova devem ser testados. O ensaio é destrutivo, por que deixa a peça inutilizável.

Fatores que influenciam as propriedades de tensão devem ser citados posteriormente. Entre esses fatores podemos citar o material, os métodos de preparação do material e dos corpos de prova, condições dos corpos de prova, desenvolvimento e velocidade do teste, porcentagem de vácuo e o volume da fibra de reforço.

As condições devem ser de 23 graus centígrados com variação de mais ou menos 1 grau e umidade de 50 por cento com uma possível variação de 10 por cento. [1]

Normas

Os ensaios de tração geralmente são feitos de acordo com as normas da ASTM. Também é possível obter outras normas para realização dos ensaios nas normas:

  1. ISO 547

  2. SACMA RM 4

  3. SACMA RM 9

  4. ASTM D 5083

Existem pequenas diferenças entre a ASTM D 3039 e a ISO 547. Já a ASTM D 5083 não é muito recomendada, pois ela foi desenvolvida para compósitos avançados.

O teste da norma D 3039 – 76 funciona bem para corpos de prova ‘orthotropic’ (que possuem diferentes propriedades em diferentes direções ortogonais), pois eles produzem tensões uniformes na peça.

A ASTM D 3039/ D 3039 M-00 determina que os corpos de prova tenham uma espessura entre 0,508 a 2,54mm, uma largura de 12,7mm e um vão de no mínimo 12,7 mm para os ensaios de tração longitudinal, ou seja, com as fibras na direção longitudinal. Para os ensaios de tração transversal, ou seja, com as fibras na direção transversal, uma largura de 25,4mm e comprimento útil mínimo de 38,1mm.

Os tabs são pregados com adesivos nos extremos dos corpos para que as tensões sejam transmitidas das garras da máquina sem danificar os corpos de prova.

Os tabs para fixação na máquina de ensaio são de fibra de vidro medindo 60 x 12,75 x 7,4mm para a tração longitudinal e 60x 25,4 x 7,4mm para à tração transversal, sendo colados nas extremidades dos corpos de prova.

Os tabs são colocados com filme adesivo para reduzir a concentração de tensões na interface de colagem, e distribuir homogeneamente as forças de agarramento na fixação do corpo de prova na máquina de ensaio e proteger a superfície do laminado contra danos. Os tabs são obtidos a partir de laminados de vidro/epóxi, que devido as baixo módulo de elasticidade do compósito, deformam-se elasticamente distribuindo tensões por uma grande área e absorvendo energia.

As figuras abaixo ilustram exemplos de corpos de prova segundo a norma ASTM. [2]

www.sti.nasa.gov

Textile composites tem crescido na area aeroespacial, automotiva e naval. A microestrutura de compósitos reforçados com laminas trançadas é significantemente diferente de laminas unidirecionais.Isso leva a um nível menor de homogenidade do material. Logo este material apresenta características diferentes das observadas nos compósitos com laminas unidirecionais. Conseqüentemente o teste desses compósitos requer algumas considerações especiais. O tamanho dos corpos de prova, a instrumentação e métodos de aplicação de carga para esses compósitos devem apresentar características especiais. Uma revisão completa desses métodos foi recentemente dada pela NASA. A norma (D 6856-03) foi emitida pela ASTM.

Os métodos para determinação das propriedades de tensão são basicamente os mesmo da norma ASTM D3039. Co exceção da largura que se recomenda ter 25.4 cm, os testes devem ser feitos nas direções principais do compósito.

Botar figura

O gráfico mostra que ... O módulo do compósito analisado é praticamente à metade do unidirecional.

O teste da norma D 3039 – 76 funciona bem para corpos de prova ‘orthotropic’ ( que possuem diferentes propriedades em diferentes direções ortogonais), pois eles produzem tensões uniformes na peça.

Quando um corpo de prova não está em estado de tensão uniforme a usual definição de constates de engenharia não são válidas.

Referências:

[1] ASTM D 3039

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