Você sabe o que são Ensaios Mecânicos e qual a importância da sua realização? Sabe que existem diversos tipos de ensaios com diferentes objetivos?
Já pensou em passear em um teleférico onde os cabos de aço não foram testados? Ou mesmo já pensou em qual seria o custo de construir algo sem ter a confirmação de que aquela quantidade de material é suficiente, ou seja, ter de refazer todo o projeto depois? Ou ainda, já pensou no custo de superdimensionar peças e equipamentos para poder garantir a segurança? E, pensou em todo o custo financeiro e, principalmente, o risco para a segurança que o uso incorreto do material e dimensionamento pode causar?
Nesse post você vai entender como cada tipo de ensaio pode ajudar na seleção de materiais para garantir confiabilidade e segurança para cada aplicação.
Mas afinal, o que são Ensaios Mecânicos?
Ensaios Mecânicos são um conjunto de testes que possibilitam expor o material a condições semelhantes a de trabalho e, com isso, medir propriedades que determinarão as características de uma peça.
Durante a utilização, os materiais são submetidos a diversos tipos de esforços. Dessa forma, como é possível prever com segurança o comportamento de cada material submetido a um determinado esforço? Isso só é possível com a realização de ensaios.
Por que é importante realizar Ensaios Mecânicos?
Atualmente existe tecnologia suficiente para que se possa proporcionar mais segurança e redução de custos em processos dentro das empresas, que normalmente, são ocasionados pelo uso incorreto de materiais e dimensionamento impreciso. Os variados tipos de ensaios mecânicos possibilitam melhorar isso. Sendo assim, é possível otimizar o processo de prototipagem, eficientizar os custos e garantir a segurança por meio da realização de testes que nos dizem exatamente os limites de cada material.
Assim, caso esteja com alto número de defeitos em peças, gasto elevado com matéria-prima, necessita de controle de algumas especificações do material ou deseja simular esforços para melhor dimensionar uma peça, é interessante refletir sobre a possibilidade de realizar algum ensaio mecânico!
Por meio de ensaios mecânicos é possível obter dados quantitativos que podem ser usados para cálculos de estrutura da peça. Além disso, pode ser gerado informações qualitativas que podem ser utilizadas no correto desenvolvimento do produto. Os dois tipos de informações que pode-se obter por meio dos ensaios auxiliam no controle da qualidade do produto.
Seja na indústria, seja no nosso dia a dia é possível ver uma grande variedade de aplicações onde materiais são submetidos a diversos carregamentos. Podemos falar do concreto das edificações, das estruturas metálicas, ferramentas, e até mesmo das linhas de pesca. Sendo assim, para garantir que a linha de pesca não se rompa, uma estrutura não ceda ou um poste de linha de transmissão não envergue é preciso assegurar que os materiais utilizados nesses processos tenham as características de resistência desejadas.
Entretanto, uma linha de pesca ou uma estrutura não são solicitadas da mesma forma. Logo, existe uma variedade de ensaios mecânicos que devem ser aplicados de acordo com a necessidade, utilidade e material de cada peça.
Classificação dos Ensaios Mecânicos
Nesse sentido, os ensaios podem ser classificados de acordo com o estado final da amostra em:
Ensaios não destrutivos
A amostra não é seriamente afetada e pode ser reutilizada. É muito utilizado no setor químico, eletromecânico, siderúrgico e de papel e celulose. Alguns ensaios não destrutivos são:
- Líquido penetrante: usado para detectar aberturas na superfície em diversos tipos de materiais, tais como: alumínio, vidro, materiais magnéticos e plásticos. É um ensaio simples de ser realizado e que consegue revelar trincas muito pequenas.
- Raio X: técnica usada para identificar fissuras superficiais. Pela formação da imagem é possível identificar claramente a descontinuidade da peça.
- Ultrassom: muito utilizado para detectar falhas internas, pois possui melhor penetração. Fornece a localização precisa da trinca da peça e possui alta sensibilidade para detectar descontinuidades muito pequenas.
Ensaios destrutivos
A amostra é danificada e inutilizada, pois é deixado marcas no corpo de prova submetido ao ensaio. Alguns ensaios destrutivos e sua utilização estão melhor descritos abaixo:
- Compressão: utilizado em materiais mais frágeis para conhecer as propriedades de Módulo de Elasticidade, Resistência à compressão, etc.
- Dureza: utilizado para determinar a dureza do material, ou seja, a resistência à ruptura.
- Análise metalográfica: permite que diversas conclusões sobre o material e sua microestrutura sejam obtidas, obtendo informações físicas, químicas e mecânicas. Os dados obtidos podem ser tanto qualitativos quanto quantitativos.
Veja também: Metalografia: por que analisar a propriedade da matéria?
- Impacto: utilizado para determinar a resistência do material a um impacto causado, por meio da realização de uma força ou por meio de uma queda por uma altura conhecida.
- Tração: muito utilizado para fornecer informações das propriedades através da relação entre a curva Tensão x Deformação.
A escolha do ensaio mais adequado para ser realizado depende de vários fatores, tais como propriedades mecânicas que se deseja medir, finalidade do material e do ensaio, quais tipos de esforços o material será submetido, entre outros.
Como determinar a confiabilidade dos resultados feitos por diferentes pessoas em locais diferentes?
Existem vários parâmetros para a realização de um ensaio mecânico que podem influenciar nas conclusões. A preparação da amostra é um deles. Assim, existe um conjunto de normas técnicas que servem de referência para a realização de ensaios, dentre essas as mais utilizadas pertencem a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), ASTM (American Siciety for Testing and Materials), DIN (Deutsches Institut für Normung), BSI (Britsh Standards Instituition) entre outras. Tais normas englobam a forma que o ensaio deve ser executado, determinando o local adequado para a realização do ensaio, a correta calibração dos instrumentos a serem utilizados, a maneira adequada de extração do material a ser ensaiado, entre outras diversas questões que devem ser seguidas ao se realizar os ensaios para que os dados obtidos sejam confiáveis.
Desse modo, não basta apenas ter um equipamento, é preciso um conhecimento profundo da documentação normativa a fim de se assegurar que os resultados serão confiáveis, como também, um profissional capacitado para a realização do ensaio e correta interpretação dos resultados obtidos.
