Ensaio de Dobramento

O ensaio de dobramento consiste em dobrar um corpo de prova, isto é, a deformação é predominantemente plástica e o material é dúctil, utiliza-se uma barra de seção transversal constante, que pode ser circular, retangular ou tubular, assentado em dois apoios afastados a uma distância especificada em função das dimensões do corpo de prova (CP), por intermédio de um cutelo, que aplica uma força no centro do corpo de prova até que atinja um ângulo de dobramento α (Figura 1). Se houver trincas ou fissuras na região de dobra ou não for atingido o ângulo de dobramento especificado o resultado do ensaio será inválido. Uma grande vantagem do ensaio é que a carga aplicada não precisa ser medida, com o dobramento obtém-se uma indicação qualitativa da ductilidade do material, devido a sua simplicidade, esse tipo de ensaio é amplamente utilizado. Para barras de aço estruturais e barras soldadas esse ensaio é bastante aplicado, pois barras de aço na construção civil devem suportar dobramentos severos e barras soldadas, qualificar a solda e habilidade técnica dos soldadores.

Ensaio de dobramentoFigura 1: a) e b) esquema de dobramento guiado, c) ângulo de dobramento

Equipamento para ensaio de dobramento

O ensaio de dobramento pode ser realizado em uma máquina universal de ensaios, que permite realizar diferentes ensaios mecânicos. A máquina pode ser hidráulica ou eletromecânica, cada tipo com suas vantagens, a hidráulica tem maior capacidade total de aplicação de carga, enquanto a eletromecânica permite maior controle sobre a velocidade de aplicação da carga. O cutelo de diâmetro D é responsável pela aplicação da carga, que varia de acordo com a intensidade do ensaio em função do material e espessura do CP.

No dobramento guiado, o CP é sustentado por dois outros cutelos, a uma distância especificada de acordo com as condições do ensaio, além de apoiar, eles sustentam os braços do corpo de prova à medida que ele é dobrado, por isso, esses cutelos de apoio são devidamente lubrificados para minimizar ao máximo os efeitos do atrito no ensaio. Para dobramento semiguiado, o apoio é simples, apenas sustenta ou engasta o CP em uma extremidade, por fim, para dobramento livre os apoios e cutelos podem variar bastante de acordo com a necessidade. O ângulo de dobramento determina a severidade do ensaio, geralmente de 90°, 120° e 180°. Quanto mais severo é o ensaio de dobramento, maior o diâmetro do cutelo para facilitar o dobramento.

Processos de Dobramento

Existem três processos de realizar o ensaio, dobramento livre, dobramento semiguiado e dobramento guiado. No dobramento livre a força é aplicada nas duas extremidades do CP, sem aplicação no centro ou na zona de dobramento máximo (figura 2a), no dobramento semiguiado, uma das extremidades do CP é engastada e a tensão é aplicada em outro ponto da barra (figura 2b), além disso, os apoios nesse caso tem apenas a função de sustentar a barra e não de guiar o dobramento, conforme ocorre no dobramento guiado (Figura 1).

Ensaio de dobramento livre semiguiadoFigura 2: a) dobramento livre e b) dobramento semiguiado

Principais aplicações

A especificação da ABNT EB-3 é voltada especificamente para barras de construção civil, nessa especificação as barras são divididas em diversas categorias em ordem crescente de aumento de resistência mecânica, como CA-25, CA-32, CA-40 e CA-50. Essa norma especifica o diâmetro do cutelo que deve ser utilizado de acordo com o limite de escoamento e resistência ao alongamento das barras, o dobramento considerado é do tipo guiado e a barra é dobrada até 180°.

Através do dobramento livre, o CP é sustentado por dois apoios simples e há uma abertura no centro do cutelo para não tocar na solda durante o dobramento, este é aplicado no centro do CP, ocorrendo um alongamento na região soldada, onde se pode verificar se ocorrem trincas ou fissuras superficiais (Figura 3).

Ensaio de dobramento soldadosFigura 3: Dobramento livre de corpos de prova soldados

Também pode ser avaliada a qualidade da solda em si, para corpos de prova soldados, chapas ou tubos, geralmente utiliza-se o ensaio de dobramento guiado com o objetivo de qualificar os soldadores e o processo de solda utilizado. Esse ensaio pode ocorrer de quatro maneiras, variando o posicionamento da solda e do CP, dobramento lateral transversal (Figura 4a), dobramento transversal de face (Figura 4b), dobramento transversal de raiz (Figura 4c) e dobramento longitudinal de face e de raiz (Figura 4d).

Ensaio de obramento - corpos provaFigura 4: a) CP para dobramento lateral transversal, b) CP para dobramento transversal de face, c) CP para dobramento transversal de raiz e d) CP para dobramento longitudinal de face e de raiz.

É amplamente aplicado em barras soldadas, pois o dobramento é um ensaio localizado e orientado, capaz de fornecer informações sobre a ductilidade do CP soldado em diferentes condições de aplicação de carga. Os resultados são avaliados pelas fissuras ou ruptura na região dobrada do corpo de prova, considerando um dobramento de até 180°. São seguidas as recomendações pelas normas técnicas para a posição da retirada dos corpos de prova, dimensões e, caso necessário, o processo de usinagem m.

VEJA OUTROS TIPOS DE ENSAIOS:


 

Ensaio de tração

O ensaio de tração consiste na aplicação de uma força de tração axial num corpo de prova padronizado, promovendo a deformação do material na direção do esforço, que tende a alongá-lo até fraturar. Devido à facilidade de execução e reprodutibilidade dos resultados, este ensaio é amplamente utilizado. Saiba mais..

Ensaio de compressão

O ensaio de compressão consiste na aplicação uniaxial de carga compressiva em um corpo de prova. Os resultados obtidos nesse ensaio consistem na relação entre a deformação linear, obtida pela medida da distância entre as placas que comprimem o corpo de prova, em função da carga de compressão aplicada em cada instante. saiba mais..

Ensaio de flexão

O ensaio de flexão consiste na aplicação de uma carga crescente em determinados pontos de uma barra bi apoiada, em geral, os ensaios ocorrem em três ou quatro pontos. Simultaneamente, durante o ensaio são monitoradas a carga aplicada e a deflexão da barra, o ensaio de flexão é caracterizado por trabalhar apenas no regime elástico de deformação. Saiba mais..

Ensaio de cisalhamento

O ensaio de cisalhamento consiste na aplicação de uma força perpendicular ao eixo longitudinal do corpo, esta força aplicada no plano da seção transversal é chamada de cortante. Reagindo a esta força, o material desenvolve em sua seção transversal uma resistência ao cisalhamento, é exatamente essa resistência, que pode ser determinada através do presente ensaio. Saiba mas..

Ensaio de embutimento

O ensaio de embutimento avalia a estampabilidade de materiais, relacionando propriedades mecânicas e estruturais da peça com as máximas deformações possíveis de ser realizadas sem que ocorra ruptura, esse ensaio segue as normas ASTM E643-84, NBR5902 e ISO 20482. Saiba mais..

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