Entenda como funcionam os ensaios e para quê servem

Os ensaios mecânicos possuem como principal função fazer a caracterização, ou seja, descobrir de que um determinado material é composto química e estruturalmente.

Isso se dá por meio de uma série de técnicas e equipamentos, como, por exemplo, um ensaio de tração do aço.

As informações geradas a partir de uma caracterização são úteis para fazer a seleção de um novo material ou otimizar esse mesmo item, visando aumentar a eficiência do processo em que ele faz parte.

Então, os ensaios também são usados para compreender o comportamento do material durante um procedimento, apontando qual tipo de processo é o mais adequado.

A partir dos ensaios mecânicos, como o ensaio de dureza rockwell, são produzidos relatórios que contém todas as especificações a cerca de um material.

Alguns dos tipos mais comuns de ensaio são:

  • Microscópio eletrônico de varredura;
  • Picnometria;
  • Macroscopia e microscopia;
  • Calorimetria diferencial de varredura;
  • Metalografia;
  • Dureza e microdureza;
  • Ensaio de tração;
  • Ensaio de compressão;
  • Ensaio de impacto.

Além desses, também há a metrologia, a caracterização química por infravermelho, a espectrometria de fluorescência de raios-x, a fluidez e viscosidade.

Saiba mais sobre o ensaio charpy

O teste ou ensaio charpy é feito em um pêndulo de impacto, onde o material que será analisado é fixado em um suporte, na base da máquina.

Esse pêndulo tem um martelo com a ponta de aço endurecido e que possui um raio determinado. A partir de uma altura específica, o pêndulo é liberado e isso rompe o corpo de prova por causa do efeito da carga instantânea.

Sendo assim, depois do contato entre o pêndulo e o corpo da prova, é possível medir a energia absorvida por meio da altura que o martelo se eleva.

Uma das vantagens desse tipo de ensaio é a simplicidade dele, e o preço acessível do corpo de prova.

Ele também serve para medir a diferença de comportamento de materiais que possuem baixa resistência ao impacto, além de possibilitar a comparação que os diferentes elementos de liga e tratamentos térmicos podem influenciar, a partir da análise do comportamento do entalhe. O teste ainda pode ser feitos em campos de temperaturas distintas.

Além disso, o corpo de prova é indicado, principalmente, para fazer a medição das diferenças de comportamento para materiais de baixa resistência ao impacto como, por exemplo, os aços estruturais.

Para testar se o ambiente é frágil a baixas temperaturas, basta fazer o teste em temperatura ambiente e também em temperaturas mais baixas.

Ensaio de impacto

O ensaio de impacto funciona quando um corpo de prova entalhado e padronizado é submetido a uma flexão que é provocada pelo impacto de um martelo pendular.

O objetivo do ensaio de impacto é realizar a determinação da energia que é usada quando o corpo de prova deforma e se rome.

Essa energia é medida pela diferença entre a altura que o pêndulo estava na posição inicial e a altura máxima que ele atinge depois que o corpo de prova se rompe.

Quanto maior for a energia absorvida, menos frágil é o comportamento daquele material que foi exposto àquela experiência dinâmica.

Ensaio de tração

Nesse tipo de ensaio, os materiais são colocados a prova de uma tensão de tração e, a partir daí, seus comportamentos são analisados.

Nesses casos, se observa qual é a tensão máxima que determinado material pode suportar quando está em uso, sendo importante para itens que são usados em aplicações estruturais. Um dos tipos dele é o ensaio de tração em madeira.

Para realizar um ensaio de tração, o primeiro passo é preparar a máquina. Depois disso, é importante fazer a inspeção e medir as dimensões do corpo da prova.

A marcação do comprimento inicial do corpo de prova é muito importante. A máquina de teste deve ser zerada antes de começar o procedimento.

Após esse processo, o corpo de prova já pode ser posicionado. Uma observação é que a velocidade do teste não pode ser superior a velocidade máxima que a máquina tem a capacidade de registrar com precisão a carga aplicada e a possível deformação.

A tensão do limite de escoamento deve ser determinada, assim como a tensão limite de resistência da tração. Por fim, deve ser feito o cálculo do alongamento para posterior elaboração de relatório.

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