ASTM D412 Ensaio de tração em borracha e elastômeros
A norma ASTM D412 descreve métodos para determinação das características de tração de borracha duroplástica vulcanizada e elastômeros termoplásticos. Estes materiais são utilizados diariamente em um grande número de setores industriais, entre eles a indústria aeroespacial, a engenharia médica, a indústria automotiva, a construção civil, e outros.
- A borracha duroplástica é endurecida e moldada por impacto térmico. O endurecimento é uma reação química irreversível a qual aumenta a resistência e a durabilidade de produtos feitos em borracha duroplástica. Os produtos feitos em borracha duroplástica incluem pneus, discos para hóquei no gelo, interruptores de segurança, carcaças para equipamentos elétricos e componentes de motores.
- Elastômeros termoplásticos (TPE) são polímeros, misturas de polímeros e borracha. Eles são normalmente disponíveis em forma de pellets, se tornam líquidos por meio de aquecimento e, então, podem ser injetados em um molde de fundição. O material termoplástico é moldado durante o resfriamento e endurecimento. Este processo é reversível por meio do reaquecimento do material. As aplicações TPE incluem correias de acionamento, amortecedores, mangueiras de respiração, catéteres e solas de calçado.
Objetivo do Ensaio Execução do Ensaio & Valores Característicos Requisitos quanto aos Equipamentos de Ensaio Sistemas de Ensaio Automação
Objetivo do ensaio de tração em elastômeros conforme ASTM D412
- A ASTM D412 apresenta especificações para a máquina para ensaios de materiais, para as amostras, inclusive forma e tamanho, e para o método de ensaio e os métodos a serem aplicados.
- O objetivo do ensaio é determinar diferentes valores característicos dos materiais os quais poderão ser utilizados no desenvolvimento de novos produtos, para alcançar as metas de desempenho de produtos ou na pesquisa e no controle da qualidade.
Amostras e dimensões conforme ASTM D412
- Para o ensaio de tração em borracha e elastômeros a ASTM D412 indica seis tipos de amostra tipo gravata admissíveis e dois tipos admissíveis de cortes de amostras anelares.
- A amostra mais comum é a amostra tipo gravata em forma de C (ASTM D412 Tipo C) com o comprimento total de 115 mm (4,5 polegadas), o comprimento de medição de 25 mm (1 polegada), a largura de medição de 6 mm (0,25 polegadas) e a espessura de 3 mm. A medição da espessura da amostra deve ser feita três vezes, sendo que o valor médio será o valor aceito.
L0Comprimento de medição
L Comprimento livre de fixação
l1 Comprimento da parte paralela estreita/diâmetro interno
L2Distância entre as partes largas e paralelas
l3 Comprimento total / diâmetro externo
b2 Largura da amostra na região do ombro
b1Largura da amostra na região do comprimento de medição
h Espessura da amostra
| Norma | Tipo | Observação | l3 mm | l1 mm | b2 mm | b1 mm | h mm | L0 mm | Forma |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ASTM D412 | C | Amostra preferencial | ≥115 | 33 | 25±1 | 6+0,05 | 1,3...3,3 | 25±0,25 | Amostra tipo gravata |
| ASTM D412 | A | possíveis dimensões | ≥140 | 59±2 | 25±1 | 12+0,05 | 1,3...3,3 | 50±0,5 | Amostra tipo gravata |
| ASTM D412 | B | possíveis dimensões | ≥40 | 59±2 | 25±1 | 6+0,05 | 1,3...3,3 | 50±0,5 | Amostra tipo gravata |
| ASTM D412 | D | possíveis dimensões | ≥100 | 33±2 | 16±1 | 3+0,05 | 1,3...3,3 | 25±0,25 | Amostra tipo gravata |
| ASTM D412 | E | possíveis dimensões | ≥125 | 59±2 | 16±1 | 3+0,05 | 1,3...3,3 | 50±0,5 | Amostra tipo gravata |
| ASTM D412 | F | possíveis dimensões | ≥125 | 59±2 | 16±1 | 6+0,05 | 1,3...3,3 | 50±0,5 | Amostra tipo gravata |
| ASTM D412 | 1 | Dimensões preferenciais | 17,9 | 15,9 | 1...3,3 | 50 | Amostra anelar | ||
| ASTM D412 | 2 | Dimensão maior | 35,8 | 31,8 | 1...3,3 | 100 | Amostra anelar |
Execução do ensaio conforme ASTM D412
A ASTM D412 inclui dois métodos de ensaio, os métodos A e B.
- O Método A se baseia em amostras em forma de halteres / amostras tipo gravata, o Método B se baseia em cortes planos de amostras anelares.
- Em ensaios conforme ASTM D412 é feita a medição da elasticidade do material exposto à tensão de tração e o comportamento após o ensaio quando o material não é mais exposto à carga
- O ensaio é realizado em uma máquina universal para ensaios (também chamada demáquina para ensaios de tração) com a velocidade de 500 ± 50 mm/min até a falha da amostra.
Embora a ASTM D412 realize a medição de um número grande de diferentes características de tração, os valores característicos a seguir são os mais importantes:
Valores característicos determinados conforme ASTM D412
Definições conforme ASTM D1566 - Terminologia para borracha:
- Tensão de tração: Tensão aplicada para a deformação de uma amostra
- Tensão de tração com determinada deformação: Tensão necessária para a deformação da seção transversal uniforme de uma amostra até uma deformação pré-definida
- Resistência à tração: tensão de tração máxima na deformação de uma amostra até a ruptura
- Limite de escoamento: o ponto na curva tensão-deformação um pouco antes da falha definitiva no qual o índice de tensão em relação à deformação passa pelo valor zero e pode tornar-se negativo.
- Deformação máxima: a deformação no momento da ruptura
- Deformação por tração: A deformação permanente após o alongamento de uma amostra com o subsequente encolhimento de determinada maneira, indicada em por cento do comprimento original
Informações detalhadas e métodos padrão se encontram na norma ASTM D412
Máquinas para ensaios de materiais
- Máquina de ensaios zwickiLine – Solução que economiza espaço para pequenas cargas de ensaio de até 5 kN e com uma faixa de ensaio de até 1365 mm
- Máquina para ensaio de materiais ProLine para ensaios conforme as normas e aplicações simples com range de ensaio de 1050 mm até 1450 mm
- Máquina para ensaio de materiais AllroundLine - adaptável e versátil com range de ensaio de 1030 mm até 2560 mm
Garras
- Garras pneumáticas : A força de travamento é gerada por atuadores pneumáticos. Uma força de fixação independente da força de tração garante uma força de fixação constante durante todo o processo de ensaio. Em corpos de prova com redução dimensional, a força de fixação é mantida constante por meio de pressão pneumática contínua.
- Garras : de fechamento nos dois lados. A força de travamento aumenta proporcionalmente com a força de tração crescente em decorrência do princípio de cunha. Isso garante um tencionamento automático em corpos de prova que apresentam redução dimensional ao longo do ensaio.
Em caso de dúvidas quanto aos requisitos de ensaio ou aos desafios com a ASTM D412, entre em contato direto com nossos especialistas.
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Ensaios de tração automatizados conforme ASTM D412
Ensaios de tração em borracha e elastômeros conforme ASTM D412 também podem ser executados de forma automatizada.
O sistema robotizado de ensaios compacto roboTest L consegue testar de forma autônoma até 350 amostras. Um instrumento de medição de espessura integrado no sistema realiza medições exatas e reprodutíveis da espessura da amostra.
A pinça de amostra insere a amostra na máquina para ensaios de materiais e o ensaio de tração conforme ASTM D412 é iniciado automaticamente. Após o ensaio, os restos de amostra são removidos das garras por garras de descarte separados.
O sistema robotizado de ensaios roboTest R é mais complexo e permite a integração adicional de outros equipamentos como por ex. uma estação de marcação de amostras, uma estação de centralização ou uma câmara de temperatura regulada para a regulagem exata da temperatura das amostras. Também a capacidade do magazine do sistema robotizado de ensaios pode ser ampliada livremente.
Perguntas frequentes quanto à norma ASTM D412
A norma ASTM D412 descreve métodos para determinação das características de tração de borracha duroplástica vulcanizada e elastômeros termoplásticos. Esses ensaios são decisivos para a determinação das características mecânicas de materiais de borracha e materiais de elastômeros, o que é importante para o desenvolvimento de produtos, a garantia de qualidade e o controle de performance em muitos setores da indústria como, por exemplo, a indústria aeroespacial, a engenharia médica, indústria automotiva, construção civil, e outros.