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Ensaios de dureza

ISO 48-4, ISO 868, ASTM D 2240, ISO 2039-1/-2, ASTM D 785, ISO 19278

No segmento de plásticos são aplicados vários métodos de ensaio de dureza. Dependendo do objetivo das medições, diferentes métodos poderão ser de interesse. Eles podem estar situados na escala nanométrica, micrométrica ou macrométrica.

Brochura sobre Plásticos Método de Ensaio Shore ISO 48-4, ISO 868, ASTM D2240 Compressão Esférica ISO 2039-1 Rockwell ISO 2039-2/ASTM D785 Ensaio de Dureza Instrumentado ISO 19278 Vídeos Sistemas de Ensaio

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  • Brochura para o segmento: Plásticos & Borracha PDF 9 MB

Métodos de ensaio de dureza

No segmento de ensaio em polímeros são aplicados vários métodos de ensaio de dureza. Dependendo do objetivo das medições, diferentes métodos poderão ser de interesse. Eles podem estar situados na escala nano, micro ou macrométrica.

Dureza Shore ISO 868, ASTM D2240, ISO 48-1 e -4, ASTM D 2240

  • A medição da dureza Shore em plástico é realizada conforme ISO 868 ou ASTM D2240. O método de medição é de fácil operação e pode ser executado facilmente com o auxílio de equipamentos portáteis. A medição de dureza Shore é amplamente utilizada na Garantia de Qualidade e faz parte dos métodos macroscópicos. Para ensaios de laboratório é recomendada a utilização do equipamento em um suporte de ensaio. A calibração dos equipamentos está descrita na norma ISO 21509.
  • A dureza Shore em borrachas e elastômeros é realizada conforme ISO 48-1, ISO 48-4, ISO 48-7 ou ASTM D 2240. A ISO 48-9 descreve a calibração dos equipamentos. A diferença principal entre as normas ISO quanto à medição em plásticos é o tempo de atuação do indentador.
  • Em ambos os casos se mede quão profundo um indentador penetra no material. O indentador transmite carga através de uma mola com características específicas. Quanto mais duro o material a ser ensaiado, menor é a profundidade de penetração, porém, maior é a carga do indentador. A dureza Shore é representada em uma escala de 0 até 100 Shore. A força de contato do ponto de apoio do equipamento sobre a superfície da amostra determina a posição zero. Ela é, dependendo da norma, de aproximadamente 10 N para Shore A e de aproximadamente 50 N para Shore D.
  • Uma gama de diferentes escalas Shore foi estabelecida, utilizando-se diferentes formas de indentadores e características de mola. As escalas mais conhecidas são Shore A e D. Escalas adicionais, tais como Shore B, C, 0, 00, 000, e D0 são para aplicações específicas. O range de aplicação varia de elastômeros macios (Shore A) até termoplásticos rígidos (Shore D).
  • Durômetro Shore análogo e digital
    A ZwickRoell fornece durômetros de dureza Shore com mostrador analógico, assim como modelos digitais com mostrador e opções de conexão ao PC. Os equipamentos de ensaio estão equipados com guias lineares sem folga e trabalham quase sem atrito. A taxa de compressão de mola pode ser ajustada com precisão na calibração para observar as forças definidas nas normas para cada valor Shore. Dessa forma, as tolerâncias definidas nas normas são atendidas com precisão e uma alta repetibilidade dos resultados é possível.

Maiores informações sobre Shore ensaio de dureza

Dureza por indentação de esfera ISO 2039-1

  • Como método de laboratório se estabeleceu especialmente na Europa a dureza por indentação de esfera conforme ISO 2039-1. Um indentador esférico de 5 mm em diâmetro é pressionado no plástico a ser testado com carga de teste constante. A profundidade de penetração sob carga é usada para determinar o valor de dureza. A norma define uma variedade de cargas de ensaio de modo que a profundidade de indentação está limitada a uma faixa entre 0,15 mm e 0,35 mm.
  • As altas cargas de ensaio e a grande indentação permitem a medição sobre uma grande área de teste e, portanto, um forte cálculo do valor médio dos valores de medição. Dessa forma, o método é adequado para a medição de plásticos sem ou com enchimento.

Teste de dureza Rockwell ISO ISO 2039-2, ASTM D 785

  • As normas ISO 2039-2 e ASTM D 785 especificam várias escalas de dureza Rockwell para o ensaio de plásticos.
  • Em contraste com a dureza por esfera, em que a profundidade de penetração é medida sob carga, a medição da profundidade de penetração com o método Rockwell acontece sob uma carga pré-definida. Vários indentadores estão disponíveis de acordo com a escala Rockwell em uso.

Ensaio de dureza instrumentado ISO 19278 (rascunho)

  • Os métodos de ensaio de dureza os quais trabalham com registro contínuo de todo o comportamento força-indentação são chamados de “métodos de ensaio de dureza instrumentados“.
  • Adicionalmente aos valores característicos de ponto único em forma de um único valor de dureza, esses métodos produzem curvas completas as quais permitem a leitura de outras características interessantes do material. Portanto, a medição instrumentada, registradora de dureza representa uma ampliação da medição de dureza convencional.
  • Por princípio, os métodos da medição de dureza instrumentada pode estar situados na escala nanométrica, micrométrica ou macrométrica. Os indentadores podem ser executados em todas as geometrias, por ex. como esfera, como cone, como pirâmide de múltiplos lados (Vickers) ou como pirâmide de base triangular (Berkovic).
  • A medição de materiais com estrutura submicrométrica cujas estruturas vão de poucos nano metros até a faixa de um micrometro pode ser feita com métodos de dureza micrométrica. A medição de polímeros com enchimento ou reforço assim como de misturas de polímeros é feita com métodos macrométricos, ou seja, sob cargas maiores. Dessa forma evita-se que o comportamento da matriz ou o da fibra ou do material de enchimento domine o valor de dureza e uma grande dispersão dos valores ocorra.
  • Para metais, o referido método foi normatizado sob ISO 14577-1. Para plásticos existe um primeiro esboço de normatização sob ISO 19278.
Máquinas de ensaio de dureza Rockwell
  • As máquinas de ensaio de dureza Rockwell da ZwickRoell se destacam por meio de um suporte do indentador para ensaios de dureza em pontos de medição de difícil acesso.
  • Os equipamentos de ensaio de dureza da linha de produtos ZHR cobrem os seguintes métodos:
    • Ensaio de dureza Rockwell clássico (ZHR4150) conforme ISO 6508 e ASTM E 18 pré-carga: 10 kg. Carga de ensaio: 60, 100, 150 kg escalas: A B C D E F G H K L M P R S V
    • Super-Rockwell (ZHR4045) conforme ISO 6508, ASTM E E18-carga: 3 kg. Carga de ensaio: 15, 30, 45 kg escalas: N T W X Y
    • Universal-Rockwell (ZHR8150) conforme ISO 6508, ASTM E E18-carga: 3, 10 kg. Carga de ensaio: 15, 30, 45, 60, 100, 150 kg escalas: A B C D E F G H K L M N P R S Y V W X Y
    • Rockwell para plásticos (LKP) conforme ISO 2039-2 e ASTM D785 (A & B)

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