Teste de tensão

O ensaio de tensão, também designado por ensaio de tração, é um ensaio mecânico fundamental utilizado para determinar o comportamento de um material quando sujeito a uma força de tração uniaxial. Mede propriedades como a resistência, a ductilidade e a elasticidade em condições controladas. É aplicada uma força de tração cada vez maior até que a amostra falhe, gerando dados que incluem a tensão de cedência, a tensão de rutura, o alongamento na rutura e o módulo de elasticidade.

Durante o ensaio, o espécime é fixado com segurança em garras ou acessórios e carregado ao longo do seu eixo longitudinal. O alinhamento exato e a fixação firme são essenciais para evitar deslizamentos ou cargas irregulares, que podem comprometer os resultados. A escolha da pega depende do tipo de material e do seu comportamento, seja ele frágil, dúctil, rígido ou flexível.

Os ensaios de tensão apoiam a garantia de qualidade, o desenvolvimento de produtos e a conformidade regulamentar em muitas indústrias. Na investigação de materiais, fornece uma caraterização precisa do desempenho sob tensão, ajudando os engenheiros a selecionar ou aperfeiçoar materiais para aplicações específicas.

Para os projectistas de produtos, confirma que os componentes cumprem os objectivos de desempenho mecânico antes da produção. No controlo de qualidade do fabrico, verifica se as peças cumprem as especificações. Em indústrias críticas para a segurança, como a aeroespacial, a automóvel e a de dispositivos médicos, é frequentemente necessário documentar o desempenho de tração para efeitos de conformidade. Os resultados repetíveis e rastreáveis são essenciais para a validação do produto e para cumprir os requisitos de auditoria.

Ensaios de resistência à tração

Os ensaios de resistência à tração seguem as normas internacionais estabelecidas, tais como a ISO 527 e a ASTM D638 para plásticos, a ASTM D882 para películas finas, a ISO 37 para borracha e elastómeros e a ISO 7500-1 para verificar a precisão da máquina.

Os espécimes são preparados em formas normalizadas, por exemplo, perfis de osso de cão para plásticos, tiras planas para metais ou comprimentos de fios ou cabos. Uma vez montado nas garras, o espécime é alinhado para evitar tensões de flexão. A máquina de ensaio aplica uma carga de tração controlada a uma velocidade constante da cruzeta até à fratura. A carga e o alongamento são registados durante o ensaio, permitindo o cálculo da resistência à tração, do ponto de cedência, do módulo de Young e da percentagem de alongamento. As curvas de tensão-deformação fornecem uma visão detalhada do desempenho.

Os materiais testados incluem plásticos, metais, borracha, compósitos e películas finas, com parâmetros de teste adaptados a cada um. As forças típicas variam entre alguns newtons para películas delicadas e dezenas de quilonewtons para metais estruturais.

Ensaios de aderência e descolagem

Os ensaios de adesão medem a força de ligação entre materiais, tais como laminados, adesivos, películas e fitas. Os métodos comuns incluem ensaios de descolamento de 90 graus e 180 graus, definidos por normas como a ASTM D3330 e a ISO 8510. No ensaio de descolamento de 180 graus, o material colado é descolado totalmente contra si próprio. No método de 90 graus, o ângulo de descolamento é mantido num ângulo reto.

Estes testes são amplamente utilizados em embalagens, eletrónica e compósitos para confirmar o desempenho consistente da colagem. Por exemplo, nas embalagens médicas, ajudam a garantir que os selos estéreis permanecem intactos até à abertura pretendida.

Dispositivos de teste e pegas

A fiabilidade dos resultados depende da seleção correta da pega e do suporte. As pegas pneumáticas proporcionam uma pressão de aperto rápida e consistente para testes de elevado rendimento. As pegas em cunha ou em torno proporcionam uma fixação segura para materiais de elevada resistência. As pegas de auto-aperto adaptam-se a alterações na espessura do espécime durante o ensaio, reduzindo o risco de deslizamento.

A seleção da célula de carga correta é igualmente importante para a precisão. A velocidade da cruzeta deve ser definida de acordo com a norma relevante para garantir resultados comparáveis.

Principais normas

• ISO 527 - Ensaio de tração de plásticos, abrangendo a resistência à tração, o módulo e o alongamento
• ASTM D638 - Ensaio de tração de plásticos para o mercado dos EUA
• ASTM D882 - Propriedades de tração de folhas e películas de plástico finas
• ISO 37 - Propriedades de tensão-deformação à tração da borracha e dos elastómeros
• ISO 7500-1 - Verificação de máquinas de ensaio de tração quanto à precisão da medição da força
• ASTM D3330 e ISO 8510 - Ensaio de aderência de películas e fitas adesivas

Existem também normas sectoriais específicas para aplicações como a resistência de vedação de embalagens ou o ensaio de tração de fixadores aeroespaciais.

Manter-se atualizado com as especificações

As normas são actualizadas periodicamente para refletir novas investigações, métodos melhorados e requisitos da indústria. Manter a conformidade é essencial para a credibilidade e a prontidão da auditoria. Os sistemas Mecmesin podem ser fornecidos com métodos de ensaio actualizados pré-programados, garantindo a rastreabilidade, a repetibilidade e a adesão consistente às normas.

Precisão e flexibilidade

A Mecmesin oferece uma vasta gama de sistemas para ensaios de tração, desde o MultiTest-dV operado manualmente para ensaios de baixo volume ou de campo até ao OmniTest totalmente automatizado para trabalhos de laboratório de alta precisão. Os sistemas cobrem forças de 2 N para películas delicadas até 50 kN para metais de alta resistência. O software VectorPro permite a captura de dados em tempo real, a análise e a elaboração automática de relatórios em formatos normalizados.

Fixações personalizadas e adaptabilidade

Algumas aplicações requerem garras ou acessórios personalizados para se adaptarem a formas únicas ou materiais frágeis. A Mecmesin pode conceber e fabricar soluções personalizadas para permitir testes precisos e repetíveis para amostras irregulares ou geometrias complexas.

Integração de padrões e automação

Os sistemas podem ser pré-configurados com métodos de ensaio alinhados com as normas ASTM, ISO ou BS EN, garantindo que os operadores efectuem sempre ensaios com os parâmetros corretos. As sequências de ensaios em lote e as opções de automatização ajudam a melhorar o rendimento e a minimizar os erros do operador.

Apoio técnico e alcance global

A Mecmesin fornece serviços de calibração, formação e instalação para manter os sistemas em conformidade e em perfeitas condições. Uma rede global de centros de serviço e engenheiros de aplicação apoia clientes em diversos sectores.

Fabrico e desenvolvimento de produtos

Na engenharia e no fabrico, os ensaios de tensão verificam o desempenho de matérias-primas, componentes e produtos acabados. Os exemplos incluem a resistência à tração de fios de cobre finos em eletrónica, a resistência ao arrancamento de fixadores em montagens automóveis e a capacidade de carga de componentes de alumínio de qualidade aeroespacial.

Embalagens e adesivos

Os ensaios de tração e de descasque confirmam que os selos, os fechos e as camadas coladas nas embalagens cumprem os requisitos de resistência. Nos sectores alimentar e farmacêutico, isto ajuda a garantir a integridade da embalagem para segurança e prazo de validade.

Dispositivos médicos e farmacêuticos

Os dispositivos médicos requerem frequentemente a verificação da resistência e durabilidade da ligação. Os exemplos incluem o ensaio de tração de tubos de cateteres, o ensaio de descasque de pensos adesivos para feridas e a medição da resistência de componentes de implantes.

Os ensaios de tensão são essenciais para verificar a qualidade, a segurança e a conformidade dos produtos. A seleção do método correto, o cumprimento de normas reconhecidas e a utilização de equipamento de precisão garantem resultados fiáveis. Para obter aconselhamento sobre o sistema mais adequado ou para desenvolver um método de teste personalizado, fale com um engenheiro de aplicações da Mecmesin.