O que é Teste Mecânico: Diferentes Tipos de Teste Mecânico de Materiais

O teste mecânico é uma série de testes usados no projeto de produtos e na fabricação de peças para identificação de materiais, caracterização, seleção e validação de produtos. Como resultado, os fabricantes podem garantir a utilização adequada do material, segurança durante a produção e economia. Este artigo apresentará a série de testes e suas aplicações no projeto de produtos e na fabricação de peças.

O que é Ensaio Mecânico?

O teste mecânico é uma série de testes padronizados usados para determinar as propriedades físicas e mecânicas de um material e sua adequação para as aplicações propostas. É um requisito enorme em design de produto e fabricação de peças devido à necessidade de atingir os padrões estabelecidos por organizações como ASTM e ISO. Esses testes permitem aos fabricantes distinguir materiais de menor qualidade e escolher o material certo para seus produtos.

Teste de tração

O teste de tração é um teste de resistência mecânica fundamental usado para determinar as propriedades do material, como tensão, deformação e deformação de escoamento. Envolve submeter um material a uma força em extremidades opostas e puxá-lo até que se quebre.

O teste ocorre em uma máquina de teste de tração que é hidráulica ou elétrica. O operador submete o material a diferentes forças e registra os dados. Depois, eles plotam os dados para obter a curva tensão-deformação em um gráfico. Padrões comuns para o teste de tração incluem ASTM D638 / ISO 527-2 (para plásticos reforçados), ASTM D412 / ISO 37 (borracha vulcanizada e elastômeros termoplásticos) e ASTM E8 / ASTM A370 / ISO 6892 (metais e outros materiais metálicos).

Teste de torção

O teste de torção é outra forma de teste mecânico que avalia o comportamento de um material quando submetido a tensão em um deslocamento angular. Como resultado, fornece informações sobre o módulo de elasticidade de cisalhamento do material, resistência ao cisalhamento, resistência ao cisalhamento, módulo de ruptura ao cisalhamento e ductilidade. Em contraste com o teste de tração, o teste de torção se aplica a materiais e produtos. Além disso, existem vários tipos explicados abaixo.

Somente torção: aplicando apenas carga de torção ao material

Torção axial Aplicação de força axial (tensão/compressão) e torcional a um material.

Teste de falha: Torcendo o produto ou material até que quebre ou haja um defeito visível.

Teste de prova Aplicando uma carga de torção ao material e segurando o torque por um certo tempo.

Teste funcional: Teste final para verificar o comportamento de um material sob forças e cargas de torção.

De acordo com ASTM e ISO, os padrões comuns para testes de torção são ASTM A938/ISO 7800 (Teste de Torção de Fio Metálico).

Teste de Fadiga

O teste mecânico de fadiga determina como um material se comporta sob cargas flutuantes aplicadas axialmente, em torção ou flexão. Envolve submeter o material a uma carga média e uma carga alternada. Como resultado, o material sofrerá fadiga (ou seja, quando o material quebrar).

Os dados do teste serão apresentados em um diagrama S-N – um gráfico do número de ciclos para causar falha em relação à amplitude da tensão cíclica (que pode ser amplitude da tensão, tensão máxima ou tensão mínima).

Teste de Mecânica de Fratura

O teste de mecânica de fratura permite que os fabricantes determinem a energia necessária para quebrar o material com uma rachadura existente em dois. Além disso, permite ao fabricante verificar a capacidade do material de resistir à fratura usando o fator de tensão intrínseco. A partir dos dados, os fabricantes podem analisar a fratura frágil e examinar seu tamanho de grão, profundidade de camada, etc.

Os padrões comuns para o teste são BS 7448, NS-EN 10225, ASTM E1820 e EEMUA pub. 158.

Teste de compressão

O teste de compressão é outro teste fundamental de engenharia mecânica que determina o comportamento do material quando submetido a cargas de esmagamento. Como resultado, é muito importante na fabricação de peças porque os materiais passam por diferentes fases.

É adequado para uma ampla variedade de materiais de teste, como metais, plásticos, cerâmicas ou outros usuários em capacidade de carga. Os padrões comuns para testes de compressão são ASTM D3574 (materiais celulares flexíveis), ASTM D695-15 (plásticos rígidos), AITM 0010, ASTM C109 (cubos de concreto de 2 polegadas), ISO 844 (plásticos celulares rígidos).

Teste de fluência

O teste de fluência ou teste de relaxamento de tensão envolve submeter o material a tensão constante em altas temperaturas e registrar a deformação em um intervalo de tempo específico. Em seguida, os operadores plotam a fluência em relação ao tempo em um gráfico para obter a taxa de fluência (inclinação do gráfico).

Este teste permite que os fabricantes determinem a tendência de um material se deformar sob estresse constante em temperaturas constantes (para incorporar expansão ou encolhimento térmico). É importante para materiais como trabalhos em metal, molas e juntas soldadas.