Dureza de compressão

A dureza por compressão é uma medida da capacidade de um material resistir à deformação quando uma carga de compressão é aplicada à sua superfície. Centra-se na resistência de um material a ser empurrado em conjunto, recuado, esmagado ou deformado, em vez de ser puxado para fora como nos ensaios de tração.

Esta propriedade é importante para avaliar a resistência, a durabilidade e o desempenho em condições de serviço. É utilizada para garantir que os materiais têm um desempenho fiável em aplicações reais, desde madeira estrutural a espumas macias e produtos granulares.

Os engenheiros e profissionais de controlo de qualidade utilizam dados de dureza por compressão para:

• Verificar a adequação do material a condições específicas de suporte de carga ou de impacto
• Assegurar a conformidade com as normas do produto e da indústria
• Otimizar formulações de materiais para desempenho e custo

Diferentes materiais requerem diferentes abordagens para o ensaio de dureza por compressão. Os métodos mais comuns são:

Ensaio de indentação

Um indentador normalizado é pressionado no material a uma velocidade e força controladas. A dureza é calculada a partir da profundidade ou dimensão da indentação.

• Aplicações: Espumas, polímeros macios, materiais celulares flexíveis
• Vantagens: Medição rápida e repetível da dureza da superfície
• Considerações: Os resultados podem variar consoante a densidade e a temperatura do material

Ensaio de resistência ao esmagamento radial

Um espécime cilíndrico ou esférico, tal como um granulado ou pastilha de catalisador, é comprimido radialmente entre duas placas até à falha.

• Aplicações: Produtos farmacêuticos, petroquímicos, fabrico de catalisadores
• Vantagens: Simula as tensões durante o manuseamento e o funcionamento
• Considerações: Requer um alinhamento preciso da amostra para obter resultados consistentes

Ensaio de resistência ao esmagamento a granel

Uma amostra a granel de material particulado é comprimida até ocorrer uma rutura significativa, fornecendo uma resistência média ao esmagamento para o lote.

• Aplicações: Fertilizantes, catalisadores, produtos granulares na agricultura e produtos químicos
• Vantagens: Avalia a consistência da qualidade num lote de produção
• Considerações: Mais adequado para a avaliação da qualidade de lotes do que para a avaliação de amostras individuais

Para estes ensaios, são normalmente utilizadasmáquinas de ensaio universais com acessórios adequados, que garantem uma medição exacta da carga e condições de carga controladas.

As normas reconhecidas internacionalmente garantem que os ensaios de dureza por compressão são exactos, repetíveis e comparáveis.

• ASTM D143 - Métodos de ensaio da madeira, incluindo a resistência à compressão paralela e perpendicular ao grão
• ASTM D3574 - Materiais celulares flexíveis, tais como espumas de poliuretano, medindo as caraterísticas de força-deflexão
• ISO 2439 - Materiais poliméricos celulares flexíveis, utilizando um indentador circular para medir a força necessária para a deflexão do conjunto
• Resistência ao esmagamento a granel do catalisador - Métodos da indústria petroquímica para avaliar a durabilidade do catalisador
• Normas de dureza de comprimidos farmacêuticos - Métodos da indústria para garantir que os comprimidos suportam o manuseamento e cumprem os requisitos de dissolução

O cumprimento destas normas ajuda os fabricantes a manter a qualidade, a cumprir os requisitos regulamentares e a garantir o desempenho do produto.

Os ensaios de dureza por compressão são aplicados em muitos sectores para confirmar que os materiais cumprem os critérios de desempenho e segurança.

• Polímeros e espumas - Utilizados em interiores de automóveis, assentos, colchões e produtos de amortecimento para otimizar o conforto, a resiliência e o desempenho de suporte de carga.
• Madeira - Determina a adequação para estruturas de suporte de carga, pavimentos e carpintaria, prevendo a resistência ao desgaste e a vida útil.
• Catalisadores e produtos químicos - Assegura que os grânulos de catalisador suportam a carga e o funcionamento do reator sem avarias excessivas, mantendo a eficiência e reduzindo a produção de poeiras.
• Agricultura - Verifica se os grânulos de fertilizantes sobrevivem ao manuseamento e ao transporte sem se desfazerem em finos que afectam as taxas de aplicação.
• Produtos farmacêuticos - Confirma a durabilidade dos comprimidos durante a embalagem e o manuseamento, ao mesmo tempo que suporta taxas de dissolução corretas para uma entrega eficaz.

Força de esmagamento de grânulos de catalisador - Um fabricante petroquímico avaliou grânulos de catalisador usando testes de esmagamento radial. Por exemplo, os ajustes na formulação melhoraram a resistência média ao esmagamento em 15%, reduzindo as perdas operacionais.

Dureza de grânulos agrícolas - Um fornecedor agrícola identificou a variabilidade na dureza dos grânulos entre os lotes de produção utilizando testes de esmagamento a granel. As mudanças no processo melhoraram a consistência da dureza, reduzindo os finos em 20%.

Resistência de comprimidos farmacêuticos - Os ensaios de dureza de comprimidos permitiram a otimização da concentração de aglutinante, alcançando o equilíbrio correto entre durabilidade e taxa de dissolução.

A Mecmesin concebe e fornece sistemas de ensaio de precisão para aplicações de dureza por compressão em todos os sectores de atividade.

• Aparelhos de ensaio de coluna única OmniTest - Ideal para ensaios de indentação, ensaios de esmagamento de pequenas amostras e medição da dureza de espumas
• Bancada de ensaio motorizada MultiTest-dV - Uma opção económica e precisa para ensaios de rotina de dureza por compressão
• Aparelhos de ensaio de coluna dupla OmniTest - Adequados para ensaios de maior capacidade, amostras de grandes dimensões e configurações de estação dupla
• Software VectorPro - Fornece captura de dados em tempo real, visualização gráfica, análise de força-deflexão e relatórios automatizados
• Dispositivos de fixação personalizados - Concebidos para tipos de amostras específicos, incluindo granulados de catalisador, pastilhas, secções de madeira e painéis de espuma

Todos os sistemas Mecmesin são compatíveis com as normas ASTM, ISO e outras normas do sector, proporcionando resultados repetíveis e rastreáveis.

Os ensaios de dureza à compressão são essenciais para garantir que os materiais cumprem os requisitos de conceção, desempenho e conformidade em sectores que vão da construção à indústria farmacêutica. Aplicando o método de ensaio correto, seguindo as normas relevantes e utilizando sistemas de precisão Mecmesin, os fabricantes podem manter uma qualidade consistente e a fiabilidade do produto.

Para discutir sua aplicação, configurar os equipamentos corretos ou atender aos padrões internacionais de teste, fale com a equipe técnica da Mecmesin. Ajudaremos você a obter resultados precisos, repetíveis e compatíveis com os padrões de dureza por compressão.