ISO 8256 & ASTM D1822 ensaios de tração por impacto em plásticos

Para os ensaios de tração por impacto convencionais conforme ISO 8256 são utilizados pêndulos de impacto os quais são detalhadamente definidos na ISO 13802. Desta forma é possível uma boa comparabilidade dos ensaios em diferentes equipamentos de ensaio, laboratórios, operadores e localidades.

Assim como o ensaio de impacto Charpy, o princípio da medição baseia-se em um martelo de pêndulo com energia potencial efetiva e altura de queda definidas, o qual na ruptura da amostra transfere uma parte de sua energia cinética. Por este motivo o martelo do pêndulo não sobe mais até a altura de queda original após o impacto. A diferença de altura medida entre a altura de queda e a altura de elevação se torna dessa forma uma medida para a energia absorvida. Por meio da definição da altura de queda também é definida a velocidade de impacto de modo que os ensaios são executados a taxas de deformação comparáveis.

Uma característica do ensaio de tração por impacto é a correção do trabalho centrífugo, o qual é absorvido pelo yoke transversal. Esta correção se baseia na suposição de um impacto elástico. Porém, na prática ocorre um impacto em que possui um componente plástico além do componente elástico, de modo que a referida correção permanece sendo uma aproximação. Por este motivo, a comparação direta de valores característicos deve ser feita, na medida do possível, em pares iguais de martelo do pêndulo e tamanho do yoke transversal.

Cada martelo de pêndulo pode ser utilizado em uma faixa de 10% a 80 % de sua energia potencial efetiva. Quando vários martelos de pêndulo atendem a este requisito para o ensaio de um material, o que é normalmente o caso em decorrência da sobreposição das áreas de trabalho dos diferentes martelos de pêndulo, será utilizado o martelo de pêndulo com a maior energia potencial efetiva. Dessa forma garante-se que a troca de velocidade durante o processo de impacto seja minimizada.

O tipo de medição implica que todas as perdas de energia devem ser atribuídas à amostra e ao yoke transversal. Por este motivo é importante minimizar, corrigir ou excluir completamente todas as fontes de erro externas. Existem definições precisas na ISO 13802 para as perdas por atrito que ocorrem inevitavelmente devido ao atrito do ar e ao atrito nos pontos de apoio do martelo e controle no âmbito da calibração periódica. Os valores de correção serão medidos e atribuídos ao respectivo martelo do pêndulo. A massa adequada e uma instalação sem vibração do pêndulo de impacto em uma bancada de laboratório estável, e aparafusada em uma parede sólida ou em uma base de alvenaria são fundamentais para a qualidade da medição. As vibrações internas do equipamento são minimizadas de forma construtiva. A ZwickRoell utiliza martelos de pêndulo com haste dupla feita em materiais de carbono monodirecionais, os quais possuem muito pouca massa e oferecem simultaneamente rigidez otimizada das hastes do martelo.

A ISO 8256 define no total 5 amostras diferentes. Os tipos 1 e 4 são preferencialmente utilizados para o método A, os tipos 2 e 4 são as amostras preferidas para o método B. A amostra Tipo 3 possui uma parte central paralela em forma de quadrado de aresta de 10 mm e a qual é bem adequada para medições de deformação com sistemas DIC. A amostra Tipo 5 contém superfícies de batente adicionais no ombro as quais facilitam a centralização exata e permitem a transmissão de força de travamento positivo com materiais rígidos e altura suficiente da amostra.