Introdução ao ensaio de resistência à rutura de esferas

O ensaio de rebentamento com esferas mede a resistência de um material à rutura sob força localizada, utilizando uma sonda hemisférica. É utilizado principalmente para avaliar a resistência ao rebentamento de têxteis, tecidos revestidos, não-tecidos, papel e determinados tipos de materiais de embalagem. O método de ensaio consiste em pressionar a sonda através da amostra até ocorrer uma falha, reproduzindo as tensões que os materiais podem sofrer durante a utilização ou o trânsito.

Esta técnica difere dos ensaios de rutura hidráulicos baseados em diafragma e é particularmente adequada para aplicações que requerem medições de alta precisão da resistência localizada do material.

Principais normas de ensaio para o ensaio de rebentamento de esferas

ASTM D3787 - Método da taxa constante de deslocação (CRT)

Esta norma descreve um método para determinar a resistência ao rebentamento de tecidos têxteis utilizando um sistema de ensaio de taxa constante de deslocamento. A sonda hemisférica desloca-se a uma velocidade fixa até à rutura do tecido. A norma ASTM D3787 é amplamente utilizada para tecidos elásticos, de malha e alguns tecidos.

ASTM D6797 - Método da taxa de extensão constante (CRE)

A norma ASTM D6797 descreve um ensaio semelhante que utiliza um sistema de taxa de extensão constante, em que a amostra é fixada e estendida até à rutura. Este método fornece dados de deformação mais consistentes e é frequentemente aplicado a têxteis revestidos, não-tecidos e tecidos técnicos em camadas.

Técnicas e equipamentos de ensaio de rutura

Ensaio de rotura por compressão

No ensaio de rutura por compressão, é aplicada força através de uma sonda hemisférica até à rutura do material. Este método é particularmente relevante para materiais rígidos e semi-rígidos, incluindo cartão, embalagens blister e laminados finos. É frequentemente utilizado para avaliar a integridade estrutural de garrafas, saquetas ou caixas de cartão sujeitas a cargas de compressão ou perfuração durante o empilhamento e o transporte.

Ensaio de taxa de deslocação constante (CRT)

Nos ensaios CRT, a sonda move-se a uma taxa de deslocação uniforme. Este método oferece resultados repetíveis para materiais em que a elasticidade desempenha um papel significativo no comportamento de falha, como têxteis elásticos ou tecidos de malha. É compatível com os sistemas de teste OmniTest e MultiTest-dV da Mecmesin, utilizando dispositivos de rutura dedicados.

Teste de taxa de extensão constante (CRE)

O ensaio CRE fornece uma taxa de extensão consistente à amostra, ajudando a produzir medições precisas e reprodutíveis da tensão até à falha. É particularmente adequado para materiais com estiramento limitado, tais como não-tecidos industriais ou laminados ligados.

O software VectorPro é utilizado para controlar os parâmetros de ensaio, registar a força de rutura e os dados de deslocamento, e gerar critérios de aprovação/reprovação com base em limites de controlo de qualidade.

Aplicações do ensaio de resistência à rutura

O ensaio de rutura de esferas é utilizado regularmente em todos os sectores em que a falha do material sob tensão localizada representa um risco para o desempenho ou a segurança. As áreas de aplicação mais comuns incluem:

  • Têxteis e vestuário: Assegurar a resistência e a durabilidade de vestuário desportivo, vestuário de proteção e tecidos industriais.
  • Embalagens: Validação da integridade de embalagens flexíveis, especialmente para os sectores alimentar, cosmético e da saúde.
  • Papel e cartão: Testar a resistência de materiais à base de papel utilizados em caixas de cartão, saquetas e embalagens de cartão de fibra.

Vantagens da medição exacta da resistência ao rebentamento

Os ensaios fiáveis de resistência à rutura proporcionam várias vantagens tangíveis:

  • Desempenho quantificável do produto durante o manuseamento, expedição e armazenamento
  • Redução do risco de falha ou fuga de material em aplicações críticas
  • Melhoria da consistência do fabrico e do controlo do processo
  • Conformidade com normas internacionais, como ASTM e ISO
  • Menor desperdício de material através de uma validação de melhor qualidade

Para as equipas de engenharia, os dados de teste consistentes apoiam uma melhor seleção de materiais, otimização do design e garantia de qualidade do fornecedor.

Soluções Mecmesin para ensaios de rebentamento de esferas

Os sistemas de ensaio da Mecmesin oferecem elevada precisão, repetibilidade e adaptabilidade numa vasta gama de requisitos de ensaio de rutura. Os nossos sistemas suportam os métodos de teste CRT e CRE, com acessórios dedicados e software flexível para corresponder à sua aplicação exacta.

As vantagens de escolher o equipamento Mecmesin incluem:

  • Consultoria especializada na seleção e configuração do método de ensaio
  • Software VectorPro para captura e análise de dados em tempo real
  • Medição de força calibrada e rastreável para conformidade
  • Acessórios personalizáveis para acomodar uma grande variedade de materiais e formas de amostras
  • Serviço contínuo e suporte de calibração para fiabilidade a longo prazo

Estudos de casos e exemplos do mundo real

Embalagem de saquetas de alimentos

Num estudo recente, o nosso equipamento foi utilizado para testar a resistência à rutura de saquetas de folha metálica multicamada utilizadas para produtos alimentares de dose única. Os dados ajudaram o fabricante a aperfeiçoar os processos de selagem a quente para reduzir as taxas de fuga em ambientes de produção de alta velocidade.

Integridade das embalagens farmacêuticas

Uma empresa farmacêutica utilizou equipamento Mecmesin para testar a resistência ao rebentamento em bolsas de folha laminada. Ao definir os limites mínimos de rutura, eles garantiram a conformidade da embalagem com os regulamentos de esterilidade e prazo de validade sob os protocolos de Boas Práticas de Fabricação (GMP).

Falar com um especialista

Para descobrir como a Mecmesin pode apoiar seus requisitos de teste de explosão de bola, fale com um de nossos especialistas técnicos hoje. Podemos aconselhar sobre a conformidade com os padrões, a seleção do sistema e a configuração do método de teste, adaptados aos seus materiais e objetivos de desempenho.