Objetivo do ensaio
Esses valores característicos fornecem a energia relacionada à área de rasgo a qual deve ser aplicada em uma amostra definida para fazer um rasgo avançar. Portanto, o resultado é um valor que descreve a sensitividade à propagação do rasgo de um laminado.
Na medição se distingue de acordo com o tipo de estresse.
- Modo I: Abertura do rasgo
- Modo II: Estresse por cisalhamento ao longo da camada de laminado
- Modo II estresse de torção em direção diagonal à camada de laminado
A medição de taxas de liberação de energia no Modo I é utilizada com frequência maior e está descrita nas séries de normas de ISO, ASTM e EN. Para o Modo III não existe normalização atualmente.
Ademais, na norma ASTM está descrito um método de modo misto que permite a combinação do estresse do Modo I e do Modo II com partes variáveis.
Modo I - Medição no arranjo de ensaio DCB
- Modo I - Taxas de liberação de energia são normalmente realizadas com a amostra DCB (Double Cantilever Beam).
- Essa amostra dispõe de um rasgo inicial na camada de laminado que foi causado por ex. por um filme de plástico inserido durante a laminação.
- O estresse pode ser aplicado por meio de blocos de loading colados, por meio de dobradiças ou por meio de alojamentos especiais emperrados na fenda do rasgo.
- Durante o ensaio, a abertura do rasgo é medida como percurso de travessa e corrigida pelo valor de deformação dos braços da amostra. A partir do integral da força medida será calculada por meio da deformação a energia consumida. O crescimento do rasgo é visualmente acompanhado no lado da amostra.
- A avaliação do comprimento do rasgo pode ser feita manualmente pelo operador que observa a superfície lateral marcada da amostra com o auxílio de uma lupa. Para obter uma melhor rastreabilidade da medição são utilizadas lupas digitais as quais são arrastadas ao longo da amostra de acordo com o avanço do rasgo e produzem uma filmagem durante a medição.
- Esse filme será sincronizado com a curva de valores de medição, frame por frame. Dessa forma, em caso de dúvida, o ensaio poderá ser verificado posteriormente e também poderá ser corrigido.
- Os procedimentos de teste e avaliações dos resultados se distinguem conforme a norma aplicada.
- As normas são: ISO 15024, ASTM D 5528, AITM 1-0005, AITM 1-0053, Boeing BSS 7273, CRAG método 600, NASA método RP 1092 ST-5, ESIS TC 4, prEN 6033 (retirado)
Modo II – Medição em SENB / ENF arranjo do ensaio
Exigências de Modo II podem ser geradas e medidas tanto no ensaio de flexão, bem como no teste de tração e de compressão com amostras entalhadas.
A medição da taxa de liberação de energia de Modo II é padronizada como um teste de flexão. Aqui são utilizadas as tensões de cisalhamento ocorridas no ensaio de flexão para fazer o rasgo avançar. As amostras são designadas com SENB (Single End Notch Bending), ou também como ENF (End Notch flexão), que é outro termo comum. A deflexão é medida pelo percurso da cruzeta (com correção de rigidez), ou por meio de um sensor de percurso, que é aplicado centralmente.
O ponto de início da fissura é caracterizado por uma força máxima. No fim da medição, a amostra é arrefecida em nitrogênio líquido e, em seguida, completamente quebrada para medir as superfícies de fratura.
