Ensaio de rasgamento: resistência ao rasgo, normas e cálculo

O ensaio de rasgamento mede a força, ou a energia, necessária para iniciar ou propagar um rasgo num corpo de prova padronizado de borracha, filme plástico, tecido ou couro. Em borracha, o resultado é a força dividida pela espessura, em kN/m (igual a N/mm); em filme e tecido, é a própria força, em N. Resultados de normas ou geometrias diferentes não se comparam.

As normas mudam com o material: em borracha, a ASTM D624-00(2020) e a ISO 34-1:2022; em filme, a ASTM D1938-19 (calça) e a ASTM D1004-21 (Graves); em tecido, a ASTM D2261-13(2024), a ASTM D5587-15(2024) e a série ISO 13937; em couro, a ISO 3377. Neste guia você encontra o que o ensaio mede, a fórmula e as unidades, os corpos de prova, a tabela de normas com edição conferida em 13/10/2026, o ensaio em cada material, o pêndulo Elmendorf, o passo a passo na máquina universal, exemplos resolvidos e os erros mais comuns.

O que é o ensaio de rasgamento e o que ele mede

Rasgamento é a ruptura que nasce num ponto de concentração de tensão (um corte, um entalhe ou um canto vivo) e avança por ele, e o ensaio de rasgamento mede a resistência do material a esse avanço. A diferença em relação ao ensaio de tração é o ponto de partida: na tração, a seção inteira trabalha e o resultado é uma tensão; no rasgamento, a força se concentra numa pequena região na ponta do defeito, e o material rompe ali, aos poucos, muito antes de a seção inteira chegar à sua resistência.

O ensaio existe porque muitos produtos falham assim em serviço. A ASTM D624 registra que borrachas e elastômeros termoplásticos costumam falhar pela geração e pela propagação de rasgos, e o mesmo vale para o saco plástico que rasga a partir de um furo, a luva que abre num corte pequeno, a lona que rasga a partir de um ilhós e o estofamento de couro que cede na costura. Por isso o rasgamento aparece no desenvolvimento e no controle de qualidade de vedações, mangueiras, correias, calçados, luvas e cateteres; de filmes de embalagem, sacos de lixo e filmes agrícolas; de tecidos de vestuário de trabalho, airbags, lonas e geotêxteis; e de couro para calçado e estofamento.

A mesma norma faz uma ressalva que vale para todo o assunto: o resultado é válido nas condições daquele ensaio e pode não ter relação direta com o desempenho do produto em serviço. O valor depende da forma do corpo de prova, da velocidade, da temperatura e da orientação do material. O ensaio serve para comparar materiais e lotes ensaiados do mesmo jeito, não para dar um valor de projeto.

Resistência ao rasgamento: o significado do termo

Resistência ao rasgamento (em inglês, tear strength ou tear resistance) é o valor que o ensaio entrega: a força para iniciar ou propagar o rasgo, ou essa força dividida pela espessura. As normas usam os dois termos em inglês como sinônimos: a D624 fala em "tear strength", a D1004 em "tear resistance" e a D1938 em "tear-propagation resistance". Textos que separam "tear strength" (propagação) de "tear resistance" (início) criam uma distinção que as normas não fazem. O que separa início de propagação é a geometria do corpo de prova, como mostra a seção seguinte.

Início e propagação do rasgo

Um rasgo tem duas fases. Na iniciação, o material íntegro precisa formar a trinca no ponto de maior tensão. Na propagação, a trinca já existe e avança. As normas escolhem uma fase pela forma do corpo de prova:

• Sem corte prévio, com canto em ângulo: o canto concentra a tensão e o rasgo nasce ali. A ASTM D1004 (Graves, em filme) mede a força máxima, que ocorre perto do início do rasgo. No ângulo de 90° sem entalhe da borracha (D624 tipo C, ISO 34-1 método B), o resumo oficial da ISO 34-1 diz que a força medida combina início e propagação e não permite separar as duas parcelas.
• Com entalhe ou corte feito antes do ensaio: a trinca já está lá, e o ensaio mede a propagação. É o caso do crescente com entalhe, da calça, da língua, do trapézio e do pêndulo Elmendorf.

A tabela resume o que cada geometria mede e onde ela aparece:

Mede	Geometria	Normas
Início e propagação, sem separar	ângulo de 90° sem entalhe	ASTM D624 tipo C; ISO 34-1 método B
Início (força máxima perto do começo)	Graves, filme	ASTM D1004
Propagação de um entalhe	crescente ou ângulo com entalhe	ASTM D624 tipos A e B; ISO 34-1 métodos B e C
Propagação de um corte	calça, língua, trapézio, asa	D624 tipo T, ISO 34-1 A, D1938, ISO 6383-1, D2261, D5587, ISO 13937-2 a -4, ISO 3377
Propagação, por energia	pêndulo Elmendorf	ASTM D1922, D1424; ISO 6383-2, ISO 13937-1

Fórmula e unidades da resistência ao rasgamento

Em borracha, a resistência ao rasgamento é a força dividida pela espessura do corpo de prova: T_s = F / d, em N/mm, que é o mesmo que kN/m. Dividir pela espessura faz sentido porque, numa lâmina de borracha, a força de rasgo cresce na proporção da espessura que precisa ser cortada. O que muda de uma geometria para outra é qual força entra na conta:

• Ângulo e crescente (D624 tipos A, B e C; ISO 34-1 métodos B e C): F é a força máxima, o pico da curva.
• Calça (ISO 34-1 método A; D624 tipo T): F é a força de propagação, que oscila enquanto o rasgo avança. Segundo a ZwickRoell, a ISO 34-1 usa a mediana dos picos, e a D624 usa a média ou a mediana nos tipos T e CP. Usar o maior pico superestima o resultado.
• Filme e tecido: o resultado costuma ser a própria força, em N, sem dividir pela espessura. A D1938 relata a força média de propagação; a D1004, a força máxima; a D2261, a média dos cinco maiores picos ou o pico único, conforme a opção declarada no relatório.
• Pêndulo Elmendorf: o aparelho converte a energia perdida pelo pêndulo numa força média de rasgo, lida em mN ou em gf (grama-força).

A divisão pela espessura não é automática em filme. A ASTM D1922 (pêndulo) diz que força de rasgo e espessura não têm relação linear e que só se comparam resultados de filmes com a mesma espessura; a ASTM D1004 aceita expressar o resultado por unidade de espessura apenas onde a correlação foi demonstrada para o material. Fichas técnicas que trazem "g/µm" ou "N/mm" para filme fazem uma normalização que vale como indicação, não como propriedade.

Na mecânica da fratura de elastômeros, o rasgo também se descreve pela energia de rasgamento (tearing energy), a energia gasta por unidade de área de trinca nova. Para a calça com pernas que quase não esticam, ela vale T = 2F / t, em J/m², com F a força de propagação e t a espessura. Rivlin e Thomas (Journal of Polymer Science, 1953) mostraram que o crescimento de um corte em borracha segue esse critério de energia, praticamente independente da forma do corpo de prova, e mediram de 1 a 20 kJ/m² em vulcanizados de borracha natural. É o mesmo conceito de tenacidade aplicado a um material muito deformável.

As unidades mais comuns e as conversões (cálculo da Biopdi, com 1 lbf = 4,44822 N e 1 in = 25,4 mm):

Grandeza	Fórmula	Unidade	Onde se usa
Resistência ao rasgamento (pico)	Ts = Fmáx / d	kN/m = N/mm	D624 A, B, C; ISO 34-1 B e C
Resistência ao rasgamento (calça)	Ts = Fmediana / d	kN/m = N/mm	ISO 34-1 A; D624 T
Força de rasgo	F média, máxima ou dos picos	N (lbf, gf)	filme e tecido
Energia de rasgamento	T = 2F / t	J/m² ou kJ/m²	mecânica da fratura de elastômeros
Conversões	1 lbf/in = 0,1751 N/mm; 1 gf = 9,807 mN; 1 N/mm = 1 kN/m		fichas técnicas americanas e pêndulo

Corpos de prova do ensaio de rasgamento

O corpo de prova é o que define o ensaio de rasgamento: a mesma borracha dá valores diferentes na calça, no ângulo e no crescente, porque cada forma concentra a tensão de um jeito. Por isso a norma fixa a forma, as dimensões, a faca ou o gabarito de corte e a profundidade do entalhe. O esquema abaixo mostra, em planta e sem as cotas das normas, as seis formas mais usadas: a calça e a língua já abertas na posição de ensaio, as demais antes de ir para as garras, com o corte em vermelho, o ponto onde o rasgo começa ou avança em laranja e as setas no sentido em que as garras se afastam.

Calça (trouser tear test)

O ensaio de rasgamento tipo calça (trouser tear test) usa uma tira retangular cortada ao meio no comprimento, formando duas "pernas"; cada perna vai numa garra, e a máquina afasta as garras com velocidade constante, propagando o rasgo pela linha central. Como o rasgo avança por um caminho definido, a força fica oscilando em torno de um patamar, e o resultado é a mediana (ou a média) dos picos desse trecho. É a geometria que mais se aproxima de uma medida pura de propagação, e por isso existe em quase todos os materiais: borracha (ISO 34-1 método A, ASTM D624 tipo T), filme (ASTM D1938, ISO 6383-1), tecido (ISO 13937-2) e couro (ISO 3377-1, que a própria ISO diz ser às vezes chamada de calça). A velocidade muda de uma norma para outra: 100 mm/min na ISO 34-1 e na ISO 13937-2, 250 mm/min na D1938, 50 mm/min no tipo T da D624.

Na foto, um ensaio tipo calça em filme plástico: a tira foi cortada ao meio no comprimento, uma perna está presa na garra de cima e a outra na de baixo, e o rasgo avança pela linha central à medida que as garras se afastam. A parte ainda inteira do filme fica pendurada entre as garras, sem carga.

A calça tem um limite: as pernas também esticam. Se o material é muito extensível, parte da força vai para alongar as pernas, e não para rasgar. A ISO 6383-1 avisa que o método não serve a filmes em que a deformação das pernas consome uma parcela relevante da energia; nesses casos, a escolha é outra geometria, como o ângulo ou o crescente.

Ângulo, crescente e Graves

O ângulo de 90° é uma tira com um canto reentrante no meio de uma das bordas (D624 tipo C, a geometria de borracha mais citada em fichas técnicas americanas como "Die C"). Sem entalhe, o rasgo nasce no vértice do ângulo; com entalhe, parte dele. O crescente tem uma borda côncava com um pequeno entalhe no centro (D624 tipos A e B, ISO 34-1 método C), e mede a propagação desse entalhe. Nos dois, a curva sobe até um pico e cai quando o rasgo atravessa a largura: o resultado é a força máxima dividida pela espessura.

O Graves é a versão para filme do ângulo de 90°, definida pela ASTM D1004-21: um corpo de prova com abas largas e um ângulo reto no centro, tracionado a 51 mm/min. A norma mede a força para iniciar o rasgo (a força máxima ocorre perto do começo), relata em newtons e não se aplica a filmes de ruptura frágil nem a materiais que se estendem mais de 101,6 mm antes de romper. A ASTM registra que não conhece norma ISO equivalente.

Língua, trapézio e asa (tecidos)

Em tecido, a tira simples da calça ganhou variantes. Na língua de rasgo simples (ASTM D2261, em inglês tongue tear), um retângulo é cortado no meio a partir de uma das bordas curtas e cada "língua" vai numa garra, como na calça, mas com corpo de prova mais largo. Na língua de rasgo duplo (ISO 13937-4), dois cortes paralelos formam uma língua central presa numa garra, e as laterais vão na outra; o rasgo avança pelos dois cortes. No trapézio (ASTM D5587), um trapézio é marcado no retângulo, os dois lados não paralelos são presos nas garras e um corte curto no meio da base menor inicia o rasgo, que avança pela largura enquanto os fios vão sendo carregados um a um. Na asa (ISO 13937-3), as extremidades são cortadas em ângulo para que o rasgo siga a linha desejada.

Delft e Baumann: corpos de prova especiais

Dois nomes aparecem muito em buscas e em fichas técnicas. O Delft é o corpo de prova pequeno de borracha da ISO 34-2:2022, preferido quando há pouco material ou quando se ensaia uma peça pequena; a própria ISO avisa que ele não dá necessariamente o mesmo resultado da ISO 34-1. O Baumann é o rasgo de borda dupla em couro, padronizado pela ISO 3377-2:2025, que a ISO descreve como "às vezes chamado de Baumann tear". O rasgo de borda simples em couro, tipo calça, é a ISO 3377-1:2011.

Normas do ensaio de rasgamento por material

A norma do ensaio de rasgamento se escolhe pelo material e pela fase do rasgo que interessa: borracha segue a ASTM D624 ou a ISO 34-1; filme, a D1938, a D1004 ou a ISO 6383; tecido, a D2261, a D5587 ou a ISO 13937; couro, a ISO 3377. A tabela reúne as principais, com a edição e o status conferidos na loja da ASTM e no catálogo da ISO em 13/10/2026. As velocidades marcadas com asterisco vêm de fabricantes de equipamento e laboratórios (ZwickRoell, Teartester, Universal Grip, Nelson Labs, MaterialsTests), não do texto da norma; confira na norma comprada antes de configurar o ensaio.

Norma e edição	Material e corpo de prova	Velocidade	Resultado
ASTM D624-00(2020), tipos A, B e C	borracha e TPE; crescente com entalhe (A, B), ângulo sem entalhe (C)	500 ± 50 mm/min*	Fmáx / espessura, kN/m
ASTM D624-00(2020), tipos T e CP	borracha e TPE; calça (T) e CP	50 ± 5 mm/min*	média ou mediana / espessura, kN/m
ISO 34-1:2022, método A	borracha; calça	100 ± 10 mm/min*	mediana / espessura, kN/m
ISO 34-1:2022, métodos B e C	borracha; ângulo com ou sem entalhe, crescente com entalhe	500 ± 50 mm/min*	Fmáx / espessura, kN/m
ISO 34-2:2022	borracha; Delft, peças pequenas	conforme a norma	força, conforme a norma
ASTM D1938-19	filme e lâmina até 1 mm; calça, propagação	250 mm/min*	força média de propagação, N
ISO 6383-1:2015	filme e lâmina abaixo de 1 mm; calça	conforme a norma	força de propagação, N
ASTM D1004-21	filme e lâmina; Graves, início	51 mm/min	força máxima, N
ASTM D1922-23 e ISO 6383-2:1983	filme; pêndulo Elmendorf	rasgo a 7,6 a 46 m/min (D1922)	mN ou gf
ASTM D2261-13(2024)	tecido; língua de rasgo simples	300 mm/min*	média dos 5 maiores picos ou pico único, N
ASTM D5587-15(2024)	tecido; trapézio	305 mm/min (12 in/min)*	força de rasgo, N
ISO 13937-2:2000	tecido; calça	100 mm/min*	força de rasgo, N
ISO 13937-3:2000 e ISO 13937-4:2000	tecido; asa (3) e língua de rasgo duplo (4)	conforme a norma	força de rasgo, N
ASTM D1424-25 e ISO 13937-1:2000	tecido; pêndulo Elmendorf	pêndulo	força de rasgo, N ou mN
ISO 9073-4:2021	nãotecido; trapézio	conforme a norma	força de rasgo, N
ISO 4674-1:2016 e ISO 4674-2:2021	tecido revestido de borracha ou plástico; língua e calça (1), pêndulo (2)	constante (1); pêndulo (2)	força de rasgo, N
ISO 3377-1:2011 e ISO 3377-2:2025	couro; borda simples (1) e borda dupla, Baumann (2)	conforme a norma	força de rasgo, N

Sobre o status: a ISO 34-1:2022 e a ISO 34-2:2022 substituíram as edições de 2015, já retiradas; as quatro partes da ISO 13937 foram confirmadas em 2023; a ISO 3377-1:2011 está vigente, mas em revisão; a ISO 3377-2:2025 substituiu a de 2016. Na ASTM, a D624 e a D1938 continuam nas edições de 2000 (reaprovada em 2020) e de 2019, e a D1424 ganhou edição nova em 2025.

Normas brasileiras. A ABNT NBR 11911, de resistência ao rasgamento de elastômero vulcanizado, consta como cancelada sem substituição desde dezembro de 2013 no catálogo da Target; quem precisa de método para borracha usa hoje a ASTM D624 ou a ISO 34-1. Há adoções brasileiras da série ISO 13937 (como a ABNT NBR ISO 13937-2) e da ISO 3377, e a ABNT NBR 8516 trata do rasgamento de espuma flexível de poliuretano; a edição e o status vigentes dessas normas não foram confirmados no catálogo da ABNT na data deste artigo.

Rasgamento de borracha: ASTM D624 e ISO 34-1

O rasgamento de borracha e de elastômeros termoplásticos segue a ASTM D624-00(2020) ou a ISO 34-1:2022, e o resultado sai em kN/m, a força dividida pela espessura. As duas normas cobrem as mesmas famílias de corpo de prova (calça, ângulo e crescente), mas com dimensões, velocidades e regras de cálculo próprias. A ZwickRoell registra que os resultados da D624 e da ISO 34 não são diretamente reprodutíveis entre si: um valor "Die C" de uma ficha americana não se compara com um valor de calça ISO de outra ficha.

Na D624, os tipos A e B são crescentes com entalhe, o tipo C é o ângulo de 90° sem entalhe, o tipo T é a calça e o tipo CP é outro corpo de prova de propagação. Segundo a ZwickRoell, os tipos A, B e C correm a 500 ± 50 mm/min e o resultado é a força máxima por espessura; os tipos T e CP correm a 50 ± 5 mm/min e o resultado é a média ou a mediana da força de propagação por espessura. Na ISO 34-1, o método A (calça, a 100 ± 10 mm/min) usa a mediana; os métodos B (ângulo, com ou sem entalhe) e C (crescente com entalhe), a 500 ± 50 mm/min, usam a força máxima.

A D624 lembra que o resultado é muito influenciado pela anisotropia que o processamento cria na borracha (o "grão" de calandragem ou de extrusão), pela taxa de deformação e pelo tamanho do corpo de prova. Na prática: cortar os corpos de prova sempre na mesma direção em relação ao grão, ou nas duas e relatar ambas; medir a espessura na região do rasgo; e entalhar com a ferramenta especificada, porque um entalhe cego ou fundo demais muda o valor. A temperatura pesa ainda mais em borracha que em plástico: em taxa alta ou temperatura baixa, a energia de rasgamento pode ficar de 10 a 100 vezes maior (Polymer, 2013), o que explica normas e especificações que pedem rasgamento a quente.

Quem ensaia borracha ao rasgamento quase sempre ensaia também a tração do mesmo composto, pela ASTM D412 ou pela ISO 37. São normas e corpos de prova diferentes, feitos na mesma máquina; o guia de ASTM D412 e ISO 37 (tração de borracha) trata do segundo ensaio.

Rasgamento de filmes plásticos: ASTM D1938, D1004 e ISO 6383

Em filme plástico, a ASTM D1938-19 (calça) mede a força para propagar o rasgo e a ASTM D1004-21 (Graves) mede a força para iniciá-lo; os dois relatam a força em newtons. A D1938 vale para filme e lâmina com até 1 mm de espessura (a ASTM chama de filme o material com até 0,25 mm) e registra que é semelhante à ISO 6383-1, mas não equivalente, porque a ISO usa corpo de prova maior e outras velocidades. A D1004 diz que o método serve para ordenar materiais de composição semelhante, não para prever o comportamento de produtos diferentes.

Filme tem uma particularidade que muda tudo: a anisotropia. No processo de extrusão, as cadeias do polímero se orientam na direção de máquina (MD); na direção transversal (TD), a orientação é menor. O rasgo que corre paralelo às cadeias orientadas encontra menos resistência, e por isso o filme rasga mais fácil na MD. Um saco que rasga reto quando aberto num sentido e resiste no outro está mostrando exatamente isso.

O gráfico abaixo compara a resistência ao rasgamento Elmendorf, em mN por µm de espessura, de três filmes soprados de LLDPE com comonômeros diferentes e de um filme cast, nas duas direções (Ren et al., Polymers, 2019). Nos soprados, a TD resistiu de 3,1 a 5,3 vezes mais que a MD; no cast, que quase não orienta as cadeias, as duas direções ficaram próximas.

A consequência para o laboratório é direta: filme se ensaia nas duas direções e se relata cada uma separadamente. Uma média das duas esconde o ponto fraco, que é a MD. O mesmo vale para a espessura: compare filmes de mesma espessura, porque a relação entre força de rasgo e espessura não é linear. A tração do mesmo filme segue a ASTM D882, tratada no guia de ASTM D882 (tração de filmes plásticos). Existe ainda um ensaio que combina perfuração e rasgo, a ASTM D2582, usado em filmes que rasgam a partir de um objeto pontiagudo.

Rasgamento de tecidos e couro: ASTM D2261, D5587, ISO 13937 e ISO 3377

Em tecido, o rasgamento se mede pela língua de rasgo simples (ASTM D2261), pelo trapézio (ASTM D5587), pelas quatro partes da ISO 13937 ou pelo pêndulo (ASTM D1424), e o resultado é a força de rasgo em newtons, relatada separadamente no urdume e na trama. A D2261 e a D5587 dizem que a máquina de velocidade constante de extensão (CRE, constant-rate-of-extension) é o aparelho preferido; na D5587, o resultado obtido na máquina CRE prevalece sobre o da máquina de velocidade constante de tração (CRT), que só se usa por acordo entre as partes. A máquina CRE é a máquina universal eletromecânica.

Em tecido, o rasgo avança fio a fio. Cada vez que um grupo de fios na frente do rasgo rompe, a força cai; depois sobe até romper o grupo seguinte. A curva é uma sequência de picos irregulares. A D2261 registra que os picos mais altos refletem a resistência dos fios que param o rasgo e que os vales não têm significado; por isso o cálculo usa os picos. Segundo a Universal Grip, a D2261 usa corpo de prova de 75 × 200 mm, corte de 75 mm, 300 mm/min e a média dos cinco maiores picos; a outra opção da norma é o pico único. Pela ISO 13937-2 (calça), segundo a MaterialsTests, o corpo de prova tem 200 × 50 mm, corte de 100 mm, velocidade de 100 mm/min e ao menos cinco corpos de prova por direção.

A construção do tecido decide o resultado. Num estudo com tecidos planos e reps, o rasgo na trama foi bem maior que no urdume porque a densidade de fios do urdume (65 fios/cm) era muito maior que a da trama (14 a 20 fios/cm); fios de filamento deram o maior rasgo, e a densidade alta reduziu o rasgo (Eryuruk e Kalaoglu, AUTEX Research Journal, 2015). O motivo é a mobilidade: num tecido aberto, os fios na frente do rasgo deslizam e se agrupam, dividindo a carga; num tecido denso, ficam presos e rompem um a um. A norma para nãotecido é a ISO 9073-4:2021 (trapézio), e a de tecido revestido de borracha ou plástico, a ISO 4674-1:2016 (língua e calça) e a ISO 4674-2:2021 (pêndulo). Lonas, toldos e geotêxteis seguem o mesmo raciocínio, com normas próprias de produto.

Em couro, a ISO 3377-1:2011 (borda simples, tipo calça) e a ISO 3377-2:2025 (borda dupla, Baumann) medem a força para rasgar a partir de um corte. Como no tecido, a direção do corte importa, e o relatório informa de onde e em que direção cada corpo de prova foi retirado.

Pêndulo Elmendorf: um método por energia

O ensaio Elmendorf mede a resistência à propagação de um rasgo pela energia que um pêndulo perde ao rasgar o corpo de prova; o resultado é uma força média, em mN ou gf, e não se converte no resultado de calça. O corpo de prova fica preso entre uma garra fixa e uma garra presa ao pêndulo; uma faca faz o corte inicial, o pêndulo é solto, cai e rasga o restante. O aparelho converte a energia perdida em força média de rasgo. As normas são a ASTM D1922-23 e a ISO 6383-2:1983 para filme, a ASTM D1424-25 e a ISO 13937-1:2000 para tecido, a ISO 4674-2:2021 para tecido revestido e a TAPPI T414 para papel, em que várias folhas são rasgadas juntas.

Três diferenças separam o pêndulo da máquina universal. A velocidade: na D1922, o rasgo corre a 7,6 a 46 m/min, de 30 a quase 200 vezes mais rápido que a calça da D1938 a 250 mm/min. O princípio: o pêndulo mede energia gasta num percurso curto, sem curva de força. O equipamento: é um aparelho dedicado, que não se monta numa máquina universal. Por isso o resumo da ISO 4674-2 avisa que o resultado do pêndulo não se compara com os métodos de velocidade constante, e a D1424 só vale se o tecido rasgar na direção prevista, sem desviar.

O pêndulo domina as páginas comerciais de "tear tester" porque é rápido e é a referência histórica em filme e papel. A máquina universal é a escolha para os métodos por força (calça, ângulo, crescente, Graves, língua e trapézio), que são os de borracha e os preferidos pela ASTM em tecido. A escolha segue a especificação do cliente: se ela pede Elmendorf, o ensaio é no pêndulo; se pede calça, Graves, língua ou trapézio, é na máquina universal.

Como fazer o ensaio de rasgamento na máquina universal

Na máquina universal, o ensaio de rasgamento consiste em prender o corpo de prova entre duas garras, afastá-las com velocidade constante e registrar a curva força × deslocamento até o rasgo atravessar o corpo de prova. O roteiro geral, que cada norma detalha:

1. Condicionar. Borracha, filme e tecido têm atmosferas próprias de temperatura e umidade, definidas na norma do ensaio ou na norma de condicionamento que ela cita. Tecido é sensível à umidade; borracha, à temperatura.
2. Cortar os corpos de prova nas duas direções (MD e TD em filme; urdume e trama em tecido; com e contra o grão em borracha), com faca ou gabarito afiado. Bordas serrilhadas criam pontos de início de rasgo fora do lugar.
3. Fazer o corte ou o entalhe na posição e na profundidade da norma, com a ferramenta especificada. É a etapa que mais espalha resultados.
4. Medir a espessura na região por onde o rasgo vai passar. Na borracha, a D624 usa a mediana das leituras.
5. Prender o corpo de prova sem folga e sem escorregar. Na calça e na língua, uma perna em cada garra; no trapézio, os lados não paralelos nas garras; no ângulo e no crescente, as abas.
6. Ajustar a velocidade da norma e zerar a força com o corpo de prova montado, mas sem carga.
7. Registrar a curva inteira, até a separação completa ou o fim do trecho de medição.
8. Descartar o corpo de prova em que o rasgo desviou da linha prevista, saiu pela lateral ou em que houve escorregamento na garra, e ensaiar outro.
9. Calcular e relatar: norma e edição, tipo de corpo de prova, direção, espessura, velocidade, temperatura, valores individuais, mediana ou média, dispersão e qualquer desvio do rasgo.

O ensaio não usa extensômetro: o que interessa é a força, e o deslocamento é o da travessa. Também não há curva tensão × deformação, porque a área que resiste muda a cada instante.

Como ler a curva força × deslocamento

A forma da curva diz qual força entra no cálculo. O esquema abaixo usa os números dos exemplos resolvidos deste artigo para mostrar os três padrões: em (a), o ângulo sem entalhe sobe até um pico único de 85,0 N e cai quando o rasgo atravessa; em (b), a calça sobe, entra num patamar e oscila em sete picos, cuja mediana tracejada é 18,1 N; em (c), o tecido na língua forma picos irregulares, e os cinco maiores, em azul escuro, dão a média de 41,6 N.

A oscilação da calça tem causa física: o rasgo avança aos saltos. A ponta da trinca acumula energia, avança de uma vez, a força cai e volta a subir (o fenômeno chamado stick-slip, descrito em elastômeros por Shrimali e Lopez-Pamies, 2023). Por isso as normas usam a mediana ou a média dos picos, e não o maior deles. O trecho inicial, em que as pernas se alinham e o rasgo ainda não começou a correr, fica fora da conta. Uma queda brusca para zero no meio do patamar costuma ser escorregamento na garra, e não rasgo.

Exemplos resolvidos de resistência ao rasgamento

Os exemplos abaixo são ilustrativos, com números coerentes com as faixas publicadas, e as contas são da Biopdi. Os exemplos 1 e 2 são compostos diferentes e geometrias diferentes: não se comparam entre si.

1. Borracha, ASTM D624 tipo C (ângulo, pico). Um corpo de prova de EPDM com espessura mediana de 2,10 mm rompeu com força máxima de 85,0 N a 500 mm/min. T_s = 85,0 / 2,10 = 40,5 N/mm = 40,5 kN/m. Em unidade americana: 40,5 / 0,1751 = 231 lbf/in. O valor vale para o tipo C; o mesmo composto daria outro número no crescente ou na calça.

2. Borracha, ISO 34-1 método A (calça, mediana). Espessura de 2,00 mm, 100 mm/min. Picos no trecho de propagação: 17,2; 18,9; 16,8; 19,5; 18,1; 17,7; 18,4 N. Em ordem: 16,8; 17,2; 17,7; 18,1; 18,4; 18,9; 19,5. A mediana é o quarto valor, 18,1 N (a média daria 18,09 N). T_s = 18,1 / 2,00 = 9,05 kN/m. A energia de rasgamento, com pernas pouco extensíveis, é T = 2 × 18,1 / 0,00200 = 18.100 J/m² = 18,1 kJ/m², dentro da faixa de 1 a 20 kJ/m² medida por Rivlin e Thomas em borracha natural. Se o laboratório tivesse usado o maior pico (19,5 N), teria relatado 9,75 kN/m, 8 % acima.

3. Filme, calça e Elmendorf. (a) Um filme de PE de 50 µm deu força média de propagação de 0,42 N na ASTM D1938, a 250 mm/min. Relata-se 0,42 N, com a espessura. Dividir por 0,050 mm (8,4 N/mm) só tem sentido com correlação demonstrada para o material. (b) Uma ficha técnica de PEBD (Tricon, 2021) informa Elmendorf de 340 g a 50,8 µm. Em SI: 340 × 9,807 = 3.334 mN = 3,33 N, ou 65,6 mN/µm. Esse valor não se compara com os 0,42 N da calça: são métodos e velocidades diferentes. (c) Nos dados de Ren et al. (2019), o LLDPE 2045G soprado tem TD/MD = 411 / 127 = 3,2: o filme resiste três vezes mais ao rasgo numa direção que na outra.

4. Tecido, ASTM D2261 (língua). Picos no urdume: 38,2; 42,1; 40,8; 36,5; 43,5; 39,9; 41,7; 37,4 N. Os cinco maiores são 43,5; 42,1; 41,7; 40,8 e 39,9, que somam 208,0 N: média de 41,6 N. Pela opção de pico único, o resultado seria 43,5 N. Se a trama deu 58,3 N, a razão trama/urdume é 58,3 / 41,6 = 1,40. O relatório traz as duas direções e diz qual opção de cálculo foi usada.

5. Conversão de ficha técnica americana. Uma ficha de silicone informa "Tear, Die B: 187 lbf/in". Em SI: 187 × 0,1751 = 32,7 kN/m. A conversão muda a unidade, não o método: o valor continua sendo do crescente tipo B da D624 e não se compara com uma calça ISO.

Resistência ao rasgamento e resistência à tração

A resistência à tração mede a tensão que uma seção íntegra suporta, em MPa; a resistência ao rasgamento mede a força para fazer avançar um defeito, em N/mm ou N, e as duas propriedades não andam juntas. Na tração, a carga se distribui pela seção inteira até o limite de resistência à tração; no rasgo, ela se concentra na ponta do corte, e o que importa é a capacidade do material de deformar e dissipar energia naquela região. Por isso as unidades são diferentes (N/mm² na tração, N/mm no rasgo) e não se convertem uma na outra.

Um material pode ser forte em tração e fraco ao rasgo. Em tecido, aumentar a densidade de fios aumenta a resistência à tração, porque há mais fios trabalhando, mas reduz o rasgo, porque os fios presos não se agrupam na frente da trinca (Eryuruk e Kalaoglu, 2015). Em filme orientado, a direção que resiste mais à tração é, muitas vezes, a que rasga mais fácil. Em borracha, cargas de reforço e o tipo de vulcanização mudam tração e rasgo em proporções diferentes.

O equipamento é o mesmo; as normas não. Alguns textos na internet afirmam que o rasgo de borracha "se mede pela ASTM D412". Não é: a ASTM D412 e a ISO 37 são as normas de tração de borracha; o rasgamento de borracha segue a ASTM D624 ou a ISO 34-1. O que as duas famílias compartilham é a máquina universal, a célula de carga e as garras.

Erros comuns no ensaio de rasgamento

Os erros que mais distorcem o resultado, ou a leitura dele:

1. Citar a ASTM D412 como norma de rasgo. É norma de tração; rasgo de borracha é D624 ou ISO 34-1.
2. Comparar geometrias ou normas diferentes. Calça, ângulo e crescente dão valores diferentes no mesmo material, e D624 e ISO 34 não são diretamente reprodutíveis entre si.
3. Comparar Elmendorf com calça. São princípios e velocidades diferentes.
4. Usar o maior pico na calça em vez da mediana ou da média do trecho de propagação.
5. Dividir a força do filme pela espessura sem correlação demonstrada, ou comparar filmes de espessuras diferentes.
6. Ensaiar uma direção só. MD e TD, ou urdume e trama, podem diferir mais de três vezes.
7. Entalhe malfeito, com lâmina cega ou profundidade errada.
8. Aceitar rasgo desviado ou que saiu pela lateral: o corpo de prova se descarta.
9. Confundir escorregamento na garra com pico de rasgo.
10. Ignorar velocidade e temperatura, que mudam muito o resultado em borracha.
11. Usar edição retirada, como a ISO 34-1:2015 ou a ISO 3377-2:2016.
12. Ler o resultado como valor de projeto. A D624 avisa que ele pode não ter relação direta com o desempenho em serviço.
13. Confundir termos. "Tear test" sozinho, em inglês, também é o teste de Schirmer, de produção de lágrima, em oftalmologia; "wear and tear" é desgaste; o "dynamic tear test" (ASTM E604) é um ensaio de fratura de metais, da família do ensaio de impacto; estouro (bursting) e perfuração (puncture) são outros ensaios.

Ensaio de rasgamento na máquina universal Biopdi

Os métodos de rasgamento por força (calça, ângulo, crescente, Graves, língua e trapézio) são feitos numa máquina universal de ensaios de velocidade constante, com célula de carga dimensionada para poucos newtons a algumas centenas de newtons e garras de tração. A máquina universal de ensaios Biopdi lista o rasgamento entre os seus ensaios, e o software BioLab tem uma configuração de ensaio de rasgamento que calcula a força máxima e a resistência ao rasgamento em N/mm. A Biopdi não fabrica pêndulo Elmendorf. O painel abaixo mostra a máquina, o papel de cada parte no ensaio de rasgamento e as garras que prendem as pernas e as abas do corpo de prova.

A regra de escolha é dimensionar a célula de carga à força esperada. O rasgo de filme dá de frações de newton a poucos newtons; o de borracha e de tecido, de dezenas a algumas centenas de newtons. A linha tem células a partir de 0,05 kN, e as capacidades que atendem o rasgamento são as menores. Quanto à velocidade, a D624 pede 500 ± 50 mm/min nos tipos A, B e C: os modelos da tabela chegam a 500 mm/min (a portátil, a 600 mm/min), o que atende essa velocidade, e as demais normas de rasgo pedem velocidades menores. A coluna estendida serve à calça de borracha, cujas pernas esticam muito antes de o rasgo correr. Para comparar modelos e configurações, veja como escolher uma máquina universal de ensaio.

Aplicação	Faixa	Modelo Biopdi
Filmes, papel, fitas	200 N a 1 kN; 0,02 a 600 mm/min	MBIOI-1P-M2 portátil
Borracha, filmes, tecidos	2 a 10 kN; 0,02 a 500 mm/min	MBIOI-10-M2
Borracha e filmes de alto alongamento, tecidos elásticos	2 a 10 kN; curso de 1.290 mm	MBIOI-10-M2 coluna estendida

O rasgamento é um dos ensaios mecânicos que a mesma máquina universal faz; a visão geral de como as propriedades mecânicas dos materiais se relacionam ajuda a decidir quais ensaios pedir junto com ele.