Os Principais Ensaios Mecânicos em Materiais e para o que servem

Ensaio de tração

Identificar propriedades pela relação entre tensão (realização de uma força axial) e deformação do corpo de prova. Entrega informações como módulo de elasticidade, resistência à tração, assim como a tensão de escoamento e ruptura.

Realizado pela máquina universal de ensaios.

Ensaio de flexão

Igualmente o ensaio de tração, identifica as mesmas propriedades, porém consiste na flexão aplicada em pontos de uma barra. Analisam-se geralmente materiais de alta dureza, como o aço e ferro.

Realizado pela máquina universal de ensaios.

Ensaio de compressão

Identificar a reação do corpo de prova quando é comprimido por uma carga aplicada por placas em seu entorno. Os materiais frágeis e dúcteis são os principais analisados para definir limites de resistência e dilatação.

Realizado pela máquina universal de ensaios.

Ensaio de dobramento

Identificar a ductilidade do corpo de prova dobrando este e deixando sua superfície externa tracionada e a interna comprimida. Geralmente usado para avaliar a qualidade em juntas soldadas.

Realizado pela máquina universal de ensaios.

Ensaio de embutimento

Identificar o comportamento que o material apresentará durante o processo de fabricação. Geralmente usado para identificar a ductilidade de chapas e fitas metálicas.

Realizado pela máquina universal de ensaios.

Ensaio de cisalhamento

Identificar a resistência ao cisalhamento, uma deformação formada por esforços entre partes que se tocam em cada lado de um corpo de prova e deslizam em direções opostas. Acontece de forma lenta e controlada.

Realizado pela máquina universal de ensaios.

Ensaio de resistência ao impacto

Identificar propriedades dos materiais em condições de uma grande carga em pouco tempo e alta velocidade. Determina geralmente a energia absorvida para a ruptura e o comportamento do material. Em materiais frágeis, a energia presente na propagação da fratura é pouca comparado a energia necessária para iniciá-la, o oposto do que acontece em materiais dúcteis

Realizado pela máquina universal de ensaios.

Ensaio de dureza

Identificar a propriedade mecânica de dureza, sua resistência mecânica a desgastes. A forma comum de realizar o ensaio é por penetração, onde uma força é realizada por um certo tempo no corpo de prova. Geralmente utilizado em metais não ferrosos, ferro fundido, aço e produtos siderúrgicos.

Realizado pela máquina universal de ensaios.

Não destrutivos

Implicam um dano imperceptível ou nulo, são utilizados para avaliar e detectar falhas nos materiais para evitá-las posteriormente. São exemplos:

Ensaio por inspeção visual

Identificar falhas na superfície através da visualização das mesmas, podem ser usados como auxiliares as lupas, microscópios, projetores óticos, gabaritos e comparadores. Necessita-se de ambientação adequada (alta luminosidade) e capacitação do profissional para identificar informações importantes da peça, identificando ou não a necessidade de possíveis outros ensaios.

Ensaio por ultrassom

Identifica pequenas falhas ou descontinuidades no interior do material, por meio do feixe de ultrassom introduzido. Sua interpretação de resultados é complicada mas revela qualquer descontinuidade superficial, sub- superficial ou interna.

Ensaio por líquido penetrante

Identificar fissuras no material isento de porosidade através da aplicação de líquidos em sua superfície e análise de se ocorreu ou não penetração de tais líquidos. Utilizado também na detecção de vazamentos em tubos, tanques e soldas.

Por que os Ensaios Mecânicos são importantes?

Através dos ensaios mecânicos é possível determinar propriedades físicas e químicas dos materiais. Isso permite observar as características e oferece informações importantes sobre o material de interesse.

Alguns exemplos de características obtidas nos resultados entregues dos ensaios mecânicos:

– Limite de Escoamento (onde a deformação é irrecuperável, fase plástica);

– Limite de proporcionalidade (onde as tensões são diretamente proporcionais às deformações);

– Características das microestruturas (distribuição ou arranjo das fases do material);

– Dureza;

– Ocorrência de defeitos;

– Análise de porosidade (espaços vazios dos materiais);

– Análise do tamanho do grão;

– Limite de Resistência à Tração (onde há máxima tensão);

– Tensão (mede a distribuição de forças pela área analisada);

– Alongamento (mede a ductilidade do material);

– Módulo de Young (ou módulo de elasticidade, onde a rigidez de um material sólido é medido).

Benefícios dos Ensaios Mecânicos

Realizar ensaios mecânicos é benéfico! Por quê? Conhecer as características do material possui uma grande importância na previsão do comportamento deste em sua aplicação desejada. Evitando assim custos com reparos, má qualidade ou até mesmo possíveis acidentes.

Dessa forma, uma satisfação é proporcionada quando resultados positivos são alcançados nos ensaios, ou se abre a opção de troca para materiais com propriedades mais convenientes.

Em ambos os casos, a escolha do melhor material foi realizada, tanto para reparar o prejuízo de um material que estava falhando em suas aplicações, quanto para eliminar diversos problemas futuros por uma escolha de materiais que não serviriam o propósito esperado.

Existem Normas Técnicas para Ensaios?

A resposta é sim, é essencial que haja padronização e controle na forma de realizar ensaios, para a obtenção de resultados reconhecíveis e reproduzíveis. Utilizadas pelos laboratórios para descrever os corretos métodos de efetuar determinado ensaio mecânico, as principais normas pertencem a associações como:

• ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas);
• ISO (International Organization for Standardization);
• ASTM (American Society for Testing and Materials);
• ASME (American Society of Mechanical Engineers).

Quais equipamentos são utilizados para os Ensaios Mecânicos?

Dentre os principais equipamentos para realizar esses ensaios, a que realiza uma completa caracterização do comportamento mecânico de materiais é a Máquina Universal de Ensaios. Seu objetivo é realizar de forma rápida, eficaz e precisa a maioria dos ensaios mecânicos (flexão, tração, cisalhamento, embutimento, compressão, entre outros).

Existem diferentes tipos de máquinas universais de ensaio para cada caso específico necessitado, assim como características de transporte, dispositivos, capacidades e estruturas. Seus softwares são altamente tecnológicos e utilizam suas funções e interface para produzir os resultados a serem analisados.

A seleção adequada de materiais por meio dos ensaios, atrelado com um controle eficiente dos equipamentos de realização desses, resultam em ótimos resultados e geram ganhos de diversos sentidos. Por isso, conhecer a forma de conseguir os melhores equipamentos, maquinários e equipe técnica é extremamente essencial.

Máquina Universal de Ensaios