Ensaio de compressão e máquinas para ensaios de compressão
Nos ensaios de compressão são utilizadas máquinas para ensaios de compressão para determinar o comportamento de materiais com o aumento simultâneo da carga de compressão. Ensaios de compressão analisam a segurança, a durabilidade e a integridade de materiais e componentes. As aplicações usuais incluem ensaios de compressão em tubos feitos em plástico, ensaios de compressão em espumas, ensaios de compressão/recalcamento em papel e papelão, ensaio de mola de compressão em metais, ensaios de compressão no setor de medicina / indústria farmacêutica como por ex. ensaio de compressão em implantes médicos, stents, seringas ou embalagens, ensaios de compressão e ensaios de impacto Charpy em compósitos.
Uma máquina para ensaio de compressão é uma máquina universal para ensaio (UPM) equipada com ferramentas de ensaio de compressão ou placas de compressão para aplicações específicas. Estas ferramentas são selecionadas com base em critérios como o tipo de ensaio, o material das amostras e as dimensões, a temperatura do ensaio e a força máxima a ser esperada e instaladas na máquina.
Ensaio de compressão Máquinas para ensaio de compressão Acessórios para ensaios de compressão Vídeos
Nós podemos fornecer-lhe outras informações sobre nossos numerosos exemplos de aplicação de ensaios de compressão nos diferentes setores da indústria:
Plásticos Papel/Papelão Medicina/Indústria Farmacêutica Compósitos Metal/Molas
Definição de ensaio de compressão
- Ensaios de compressão são executados para caracterizar o comportamento de um material quando exposto à pressão.
- Durante o ensaio, uma amostra é submetida a uma carga de compressão com o auxílio de placas de compressão ou ferramentas específicas montadas sobre uma máquina universal para ensaios para determinar diferentes características do material sendo testado.
- Os dados do ensaio fornecem resultados em forma de um diagrama tensão-deformação o qual demonstra, entre outros o limite de elasticidade, o limite de proporcionalidade, o limite de escoamento e, em alguns casos, a resistência à compressão.
Um ensaio de compressão no qual a amostra é comprimida é no fundo o oposto de um ensaio de tração, no qual a amostra é puxada pela força até a ruptura. Os ensaios podem ser feitos em amostras de materiais preparadas ou nos próprios componentes de tamanho original e/ou componentes feitos à escala. Tipos comuns de ensaios de compressão são o ensaio de recalcamento, o ensaio de flexão e o ensaio de mola.
Quais são as normas aplicáveis a ensaios de compressão?
Ensaios de compressão analisam a segurança, a durabilidade e a integridade dos mais diferentes materiais e componentes. As principais normas ISO e ASTM para ensaios de compressão são:
- ASTM D3574 : Dureza por indentação em espuma flexível (Ensaio B da ASTM D3574) e dureza por compressão (Ensaio C da ASTM D3574)
- ISO 844, ASTM D1621 : Ensaio de compressão em espuma dura
- ASTM D695 : Ensaio de compressão padrão em plásticos e materiais compósitos reforçados de fibras contínuas (End Loading Compression)
- ASTM F 1306: Método de ensaio padrão para resistência à penetração de taxa lenta de filmes flexíveis e laminados
- ISO 7886-1 : Força de deslize de pistão em seringas estéreis descartáveis
- ASTM F3067: Ensaio de compressão radial em Stents
Existem outras normas internas específicas para ensaios de compressão, como por ex. Boeing BSS 7260c e Airbus AITM 1-0010 Edição 3 para ensaios CAI, as quais também são frequentemente utilizadas para ensaios de compressão na indústria aeronáutica.
Máquinas para ensaio de compressão
Uma máquina para ensaio de compressão é uma máquina universal para ensaios (UPM) a qual foi projetada especialmente para a determinação da resistência e do comportamento de deformação de um material sob carga de compressão (prensar). Uma máquina para ensaio de compressão típica possui uma célula de carga, uma ou várias travessas, ferramentas para ensaios de compressão, eletrônica e um sistema de acionamento. Ela é controlada por um software de ensaios o qual define as configurações da máquina e as configurações de segurança e armazena os parâmetros de ensaio das normas de de ensaio como por ex. ASTM e ISO. A seleção da máquina correta para o ensaio de tração depende do material que será testado e da norma que deve ser observada. A medição da força até alcançar uma determinada carga ou uma determinada distância e/ou até o rasgo ou a ruptura da amostra fornece suporte aos construtores e fabricantes na previsão do comportamento de um material durante sua utilização para a finalidade prevista.
As máquinas para ensaio de compressão da ZwickRoell, entre elas a zwickiLine, ProLine, AllroundLine assim como drop weights, foram especialmente adaptadas aos requisitos dos clientes quanto à capacidade de ensaios, tipos de materiais, aplicações e normas da indústria. Além de segurança e confiabilidade do sistema global, na construção e fabricação de cada um dos componentes das máquinas a ZwickRoell dá valor especial a:
- Um alto grau de flexibilidade com facilidade operacional
- Adaptações fáceis aos requisitos específicos de clientes e normas
- Opções de ampliação duradouras para poder crescer junto com os requisitos dos clientes
Máquinas para ensaios de compressão da ZwickRoell em comparação
| Modelo | zwickiLine | ProLine | AllroundLine | Queda de Peso | Máquinas de alta capacidade |
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| Tipo | Máquina de ensaios eletromecânica de bancada | Máquina de ensaios eletromecânica de bancada | Máquina de ensaios eletromecânica de bancada (5 kN – 150 kN) máquina de ensaios de chão (50 kN – 250 kN | queda livre de peso | Eletromecânica |
| Faixa de carga | 0.5 kN – 5 kN | 5 kN – 100 kN | 5 kN – 250 kN | até 2.000 J | 330 kN - 2.500 kN |
| Exemplos de aplicação para ensaios de compressão - ensaios de indentação - ensaios de puncionamento |
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Outras informações sobre estes e outros exemplos de aplicação se encontram nos capítulos a seguir.
Placas de compressão e ferramentas de ensaio para ensaios de compressão
As ferramentas de compressão utilizadas estão em contato direto com os materiais a serem testados. Por esse motivo, elas devem ser exatamente projetadas para e ser compatíveis com os respectivos requisitos e aplicações . Para os mais diferentes ensaios existem os mais diferentes dispositivos de compressão. Essas ferramentas de compressão podem ser adaptadas individualmente para o caso de aplicação específico em conformidade com os respectivos requisitos.
Dispositivos de compressão são constituídos, por padrão, por dois componentes primários, as ferramentes de compressão superior e inferior. Para possibilitar a utilização mais variada e flexível possível das ferramentas nos respectivos ensaios foi criado um amplo portfólio de ferramentas combináveis.
Os diferentes requisitos quanto aos respectivos dispositivos de compressão resultam principalmente das:
- indicações da normalização internacional
- da diversidade de amostras, materiais e componentes
- das mais diferentes formas e dimensões de amostras
- das mais diferentes condições ambientais (temperatura, umidade, ...)
A seguir um extrato de nosso amplo programa de ferramentas de compressão adaptado aos requisitos nos diferentes setores da indústria.
Placas de compressão Plástico/Espuma Compósitos Medicina/Indústria Farmacêutica Papel/Papelão
Placas de pressão
Os pratos de compressão devem ser selecionados com os critérios de ensaio específicos em conformidade com a respectiva aplicação. Desta forma, as informações obrigatoriamente necessárias para o ensaio são acima de tudo as dimensões das amostras e as forças máximas esperadas.
Os pratos de compressão podem ser utilizados para ensaios de até 250 kN. Diferenciam-se pratos redondos e retangulares. Todos os pratos de compressão podem ser utilizados na faixa de temperatura de -70 ... +250 °C. As diferentes dimensões dos pratos de compressão são indicadas como critério de seleção para cada um dos pratos.
Dimensões de amostras necessárias para determinadas forças de ensaio:
| Força de ensaio | Superfície de amostra mínima necessária com pressão superficial admissível de | Valores de exemplo: Amostra quadrática com | Valores de exemplo: Amostra redonda com | |||
| 300 N/mm2 | 90 N/mm2 | 300 N/mm2 | 90 N/mm2 | 300 N/mm2 | 90 N/mm2 | |
| 10 kN | 30 mm2 | 110 mm2 | aprox. 6 mm | aprox. 11 mm | aprox. Ø 7 mm | aprox. Ø 12 mm |
| 20 kN | 70 mm2 | 220 mm2 | aprox. 8 mm | aprox. 15 mm | aprox. Ø 9 mm | aprox. Ø 17 mm |
| 50 kN | 170 mm2 | 550 mm2 | aprox. 13 mm | aprox. 24 mm | aprox. Ø 15 mm | aprox. Ø 27 mm |
| 100 kN | 330 mm2 | 1100 mm2 | aprox. 18 mm | aprox. 34 mm | aprox. Ø 20 mm | aprox. Ø 36 mm |
| 150 kN | 500 mm2 | 1700 mm2 | aprox. 23 mm | aprox. 41 mm | aprox. Ø 25 mm | aprox. Ø 46 mm |
| 250 kN | 830 mm2 | 2800 mm2 | aprox. 29 mm | aprox. 53 mm | aprox. Ø 33 mm | aprox. Ø 60 mm |
Exemplos de pratos de compressão
Vídeos para ensaios de compressão em diferentes áreas de aplicação
Ensaio de compressão em implante para coluna vertebral
Calibração de sua máquina para ensaios de compressão
A ZwickRoell é o primeiro endereço para serviços de assistência em suas máquinas para ensaios de materiais. Com uma rede mundial de serviços de assistência, centenas de técnicos de assistência e numerosos credenciamentos internacionais conforme EN ISO/IEC 17025 para nossos laboratórios de calibração, você estará nas melhores mãos na ZwickRoell.
A ZwickRoell possui vários credenciamentos. Nossa calibração de máquinas para ensaios é realizada comprovadamente de forma independente, eficiente e precisa.
Maiores informações sobre calibração na ZwickRoell:
Perguntas frequentes (FAQ)
Uma máquina para ensaio de compressão é uma máquina universal para ensaios (UTM) a qual foi projetada especialmente para a determinação da resistência e do comportamento de deformação de um material sob carga de compressão (prensar).
A amostra e/ou o componente a ser testado é colocado entre dois pratos de compressão instalados na máquina para ensaios. As travessas da máquina deslocam os pratos com força, velocidade e/ou curso da travessa pré-definidos Serão feitos a medição e o registro dos valores necessários.