Treinamento sobre ensaios

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<p>TREINAMENTO</p><p>SOBRE ENSAIOS</p><p>ENSAIO DE TRAÇÃO</p><p>Este ensaio é realizado quando se deseja obter a força necessária para a ruptura de</p><p>um corpo de prova a um esforço uniaxial, assim como sua deformação máxima (até</p><p>sua ruptura). É realizado em uma máquina universal de ensaios.</p><p>O ensaio fornece um gráfico (Tensão x Deformação) com dados utilizado para obter</p><p>Resistência à Tração, Módulo de Elasticidade, Tensão no Escoamento, Tensão na</p><p>Ruptura, Deformação no Escoamento, Deformação na Ruptura, etc.</p><p>- Unidade de medida mais utilizada: MPa.</p><p>ENSAIO DE TRAÇÃO</p><p>ENSAIO DE FLEXÃO</p><p>O ensaio de flexão mede a força necessária para deformar um corpo de prova na</p><p>forma de barra por flexão. Nele, é possível obter pelo digrama (Tensão x</p><p>Deformação): dados de caracterizações, módulo de ruptura por flexão, módulo de</p><p>tenacidade, módulo de elasticidade e módulo de resiliência. Esse ensaio pode ter</p><p>tensões de 3 ou 4 pontos. Unidade de medida mais utilizada: MPa.</p><p>ENSAIO DE FLEXÃO</p><p>ENSAIO DE COMPRESSÃO</p><p>O ensaio pode ser realizado pela máquina universal de ensaios e mede a força</p><p>necessária para deformar um corpo de prova na forma de prisma ou cilindro, por</p><p>compressão. Nesse ensaio, é possível obter através do gráfico (Tensão x</p><p>Deformação): o módulo elástico, limite de elasticidade, deformação após</p><p>escoamento e resistência à compressão (a não ser que o material se achate e não</p><p>frature). Unidade de medida mais utlizada: MPa.</p><p>ENSAIO DE COMPRESSÃO</p><p>ENSAIO DE DUREZA</p><p>A dureza é a resistência ao risco de um material sob outro. Com isso, esse ensaio</p><p>tem como objetivo analisar a capacidade de um material resistir a uma força</p><p>pontual, com geometria calculada. O ensaio de dureza é bastante utilizado na</p><p>especificação e comparação de materiais. Além disso, é possível, por meio de</p><p>tabelas, obter uma correlação aproximada entre os métodos de determinação de</p><p>dureza Shore, Brinell, Rockwell e Vickers e os valores de limite de resistência à</p><p>tração, além de possibilitar uma avaliação da resistência ao desgaste por abrasão e</p><p>desgaste por erosão dos materiais.</p><p>A dureza de um material é medida através de um durômetro. Como existem quatro</p><p>tipos de durezas, existem quatro tipos de durômetros, além de um durômetro</p><p>universal.</p><p>Unidade de medida mais utilizida: GPa.</p><p>ENSAIO DE DUREZA</p><p>ENSAIO DE MICRODUREZA</p><p>Nesse ensaio, a aplicação é semelhante ao ensaio de dureza, entretanto, apresenta</p><p>maior precisão nas camadas. Através desse ensaio é possível determinar a dureza</p><p>efetiva, ou seja, é possível conhecer os desgastes superficiais.</p><p>O ensaio de microdureza produz uma impressão microscópica no material, nele são</p><p>utilizados cargas inferiores a 1kgf. Pode ser obtida através dos métodos Knoop ou</p><p>Vickers, sendo que a superfície a ser testada geralmente requer um acabamento</p><p>metalográfico. Além disso, quanto menor a carga de teste, maior o grau de</p><p>acabamento superficial necessário.</p><p>ENSAIO DE MICRODUREZA</p><p>ENSAIO DE PICNOMETRIA</p><p>O ensaio de picnometria é utilizado para determinação da massa específica e da</p><p>densidade de materiais em estado líquido ou de materiais sólidos dissolvidos em</p><p>um líquido;</p><p>Equipamento utilizado nesse ensaio é um picnômetro que é normalmente um</p><p>frasco de vidro;</p><p>Unidade de medida mais usual é g/cm3 ou kg/m3;</p><p>Um dos principais erros do ensaio de picnometria é a formação de bolhas.</p><p>ENSAIO DE PICNOMETRIA</p><p>ENSAIO DE VISCOSIDADE</p><p>Neste ensaio, é possível encontrar a viscosidade do material, que é a propriedade</p><p>que caracteriza a resistência ao escoamento de um fluído, que está ligado ao atrito</p><p>interno deste. Assim, quanto maior a viscosidade, mais difícil é a movimentação do</p><p>fluído.</p><p>Está diretamente relacionada aos polímeros, de modo que o tamanho da cadeia e a</p><p>dificuldade de escoamento afetam a mobilidade. Dessa forma, está diretamente</p><p>ligado à massa molecular do polímero, sendo possível obter informações</p><p>importantes, como diminuição da massa molecular, quebra de cadeias poliméricas,</p><p>degradação.</p><p>Pode ser medido por um viscosímetro;</p><p>Sua unidade de medida no sistema internacional é Pa.s.</p><p>ENSAIO DE VISCOSIDADE</p><p>DIFRAÇÃO DE RAIO-X</p><p>Ensaio que utiliza a energia raio-X para detectar propriedades do material, como</p><p>sua estrutura cristalina.</p><p>Esse ensaio utiliza a lei de Bragg para a determinação das propriedades, em que,</p><p>por meio do ângulo de difração dos raios na estrutura do material, é possível</p><p>encontrar a distância interatômica e camadas atômicas, o que possibilita a</p><p>determinação do arranjo das células unitárias, sendo que cada estrutura cristalina</p><p>produz um padrão de difração característico.</p><p>Lei de Bragg - n.λ = 2.d.senθ</p><p>Nesse ensaio é obtido as fases do material, através dos picos na análise do gráfico.</p><p>Um exemplo disso é para materiais poliméricos, em que pode ser obtido a</p><p>cristalinidade do material por meio desse ensaio.</p><p>DIFRAÇÃO DE RAIO-X</p><p>ENSAIO DE INFRAVERMELHO</p><p>É um ensaio de caracterização para análises qualitativas e determinações</p><p>quantitativas de elementos presentes. Isto é possível porque os átomos que formam</p><p>as moléculas possuem frequências específicas de vibração que variam de acordo</p><p>com a estrutura, as quais correspondem a níveis de energia da molécula.</p><p>A propriedade medida é a capacidade da substância de absorver, transmitir ou</p><p>refletir radiação infravermelho.</p><p>É possível identificar materiais desconhecidos, degradações, avaliar compostos, etc.</p><p>ENSAIO DE INFRAVERMELHO</p><p>MEV COM EDS, MET, MO E MFA</p><p>MO (Microscopia óptica) é uma técnica para analisar uma amostra com ampliação de até</p><p>1000x com uma série de lentes e luz visível;</p><p>MEV com EDS é uma microscopia eletrônica que utiliza feixe de elétrons para a formação das</p><p>imagens com ampliação de até 30.000x e com o EDS acoplado, é possível determinar a</p><p>composição química da amostra;</p><p>MET (Microscopia Eletrônica de Transmissão) é também uma microscopia que utiliza feixe de</p><p>elétrons, tem uma maior resolução que o MEV e o MO, com ampliação de até 300.000x, porém</p><p>a área observada é restrita;</p><p>MFA (microscopia de força atômica) é um microscópio com uma melhor resolução do que os</p><p>microscópios eletrônicos, pode-se obter medidas em diversas condições, é bastante utilizado</p><p>no estudo de polímeros e estudos biológicos. O microscópio realiza uma varredura sobre o</p><p>material que mede as forças aplicadas sobre uma ponteira para determinar o 'relevo atômico'.</p><p>ENSAIO DE IMPACTOMEV COM EDS, MET, MO E MFA</p><p>ENSAIO DE IMPACTO</p><p>O ensaio de impacto consiste em submeter um corpo de prova entalhado e</p><p>padronizado, à uma flexão provocada por impacto de um martelo, este é elevado a</p><p>uma certa posição e liberado em trajetória pendular, após atingir e fraturar o corpo</p><p>de prova, o pêndulo irá alcançar uma altura final correspondente a sua energia</p><p>restante, que é obtida pelo mostrador e o ponteiro do pêndulo;</p><p>Este tipo de ensaio permite determinar a energia utilizada na deformação e ruptura</p><p>do corpo de prova, é largamente utilizado na avaliação do comportamento frágil</p><p>dos materiais, porém a significação e a interpretação são limitadas. Por essa razão, o</p><p>ensaio deve se restringir à comparação de materiais ensaiados nas mesmas</p><p>condições;</p><p>A unidade padrão é o joule [J], porém em equipamentos mais antigos é usual as</p><p>unidades de kgf.m, kgf.cm ou kgf.mm.</p><p>ENSAIO DE IMPACTO</p><p>TGA E DTGA</p><p>TGA é uma técnica na qual a variação de massa de uma substância é medida de</p><p>forma contínua em função da temperatura ou do tempo, enquanto uma substância</p><p>é submetida a um programa de temperatura em condições controladas, podendo</p><p>ser uma taxa de aquecimento e resfriamento. DTGA é a derivada de TGA para a</p><p>melhor avaliação e visualização dos fenômenos que ocorrem nas curvas TGA.</p><p>TGA E DTGA</p><p>DSC - CALORIMETRIA EXPLORATÓRIA DIFERENCIAL</p><p>É uma técnica na qual mede-se a diferença de energia (entalpia) fornecida à</p><p>substância e um material de referência, enquanto ambos são submetidos a uma</p><p>programação controlada de temperatura. A curva do DSC pode entregar a nós os</p><p>picos endotérmico, exotérmico e fusão vítrea. Essa técnica pode ser aplicada nas</p><p>indústrias farmacêuticas, assim como no campo industrial,</p><p>pois tem a capacidade</p><p>de investigar uma gama de materiais dentro de uma empresa.</p><p>DSC - CALORIMETRIA EXPLORATÓRIA DIFERENCIAL</p><p>METALOGRAFIA</p><p>A metalografia permite observar a microestrutura de metais e ligas. É através dessa</p><p>observação que podemos entender o desempenho macroestrutural de determinados</p><p>componentes. Por exemplo, através da análise do tamanho de grão podemos prever o</p><p>comportamento da fratura do material (dúctil ou frágil). O ensaio metalográfico é</p><p>considerado um ensaio destrutivo pois apenas uma seção da peça é analisada.</p><p>Para a realização do ensaio metalográfico o material é embutido em uma resina, lixado e</p><p>polido. Por fim o material sofre um ataque químico que cria vacâncias nos contornos de</p><p>grão. Quando o material é levado ao microscópio, a sua microestrutura interna é facilmente</p><p>observável.</p><p>METALOGRAFIA</p><p>Análise metalográficas de aço AISI 1020 com aumento de 100</p><p>vezes. Análise metalográfica de aço T91.</p><p>METALOGRAFIA</p><p>ENSAIO POR PARTÍCULA MAGNÉTICA</p><p>Um método de ensaio não destrutivo que torna possível a detecção de</p><p>descontinuidades superficiais e subsuperficiais em materiais ferromagnéticos (o</p><p>material pode ser magnetizado).</p><p>ENSAIO DE DILATOMETRIA</p><p>A análise dilatométrica é a medição das mudanças dimensionais (contracção e</p><p>expansão) que sofre um material, em função da temperatura quando submetido a</p><p>um programa controlado de temperatura em atmosfera controlada.</p><p>ENSAIO DE DILATOMETRIA</p><p>ENSAIO DE TORÇÃO</p><p>O ensaio de torção é muito utilizado para verificar o comportamento e a resistência</p><p>de eixos de transmissão, barras de torção, partes de motor e outros sistemas sujeitos</p><p>ao esforço de torção.</p><p>Nesse ensaio, uma das extremidades de um corpo de prova cilíndrico, com diâmetro</p><p>menor na região central, é mantida fixa, enquanto a outra é submetida a um esforço</p><p>de rotação para medir sua deformação sob o torque de tensão.</p><p>ENSAIO DE TORÇÃO</p><p>ÍNDICE DE FLUIDEZ</p><p>Nesse ensaio, o polímero é adicionado em uma câmara e aquecido até seu</p><p>ponto de fusão, e então, com o auxílio de um pistão, é aplicado uma</p><p>pressão que força o plástico líquido à fluir pelo capilar do instrumento;</p><p>O índice de fluidez é uma medida da “facilidade” de vazão de resinas</p><p>poliméricas fundidas e é um valor numérico referente a quantidade em</p><p>gramas do material extrudado por um período de 10 minutos;</p><p>É frequentemente usado por indústrias de polímeros para controle de</p><p>qualidade de termoplásticos. Este índice é obtido utilizando-se um</p><p>equipamento chamado de Plastômetro de Extrusão ou Medidor de Índice</p><p>de Fluidez.</p><p>ÍNDICE DE FLUIDEZ</p><p>ESPECTOFOTOMETRIA</p><p>É um ensaio utilizado para medir o quanto uma substância é capaz de absorver a</p><p>luz, medindo essa intensidade quando um feixe de luz passa através da amostra.</p><p>Podendo ser determinado a concentração dos compostos presentes quando a</p><p>amostra está em solução.</p><p>ENSAIO DE ABRASÃO</p><p>O ensaio de abrasão é feito para determinar a taxa de desgaste de um material,</p><p>quando este é friccionado. Através desta análise é possível selecionar materiais</p><p>apropriados para atuar em lugares onde há fricção ou atrito.</p><p>O ensaio pode ser realizado de várias maneiras, mas geralmente envolvem um disco</p><p>abrasivo que é rotacionado contra o material.</p><p>Após o ensaio, podem ser medidos a variação</p><p>de massa do material, a largura ou</p><p>profundidade da abrasão e a perda de outras</p><p>propriedades específicas como a passagem</p><p>da luz devido a riscos em materiais</p><p>transparentes. Em alguns casos tabém pode</p><p>ser utilizado um pó abrasivo.</p><p>ENSAIO DE ABRASÃO LOS ANGELES</p><p>Ensaio de abrasão realizado para medir a resistência ao desgaste da brita.</p><p>O ensaio mede massa de determinada faixa de tamanho do pedrisco antes e depois de ser</p><p>desgastado em uma máquina de abrasão los angeles (moinho de bolas de aço). O resultado</p><p>é obtido na forma de porcentagem de perda de massa.</p><p>FLUÊNCIA</p><p>A fluência é a deformação plástica que ocorre gradualmente em corpos</p><p>submetidos a tensões constantes, abaixo do limite de escoamento, em</p><p>função do tempo. Esse fenômeno é acentuado, principalmente, por</p><p>temperaturas elevadas;</p><p>O ensaio de fluência sob tensão constante, permite obter uma curva</p><p>gráfica da variação do comprimento por tempo de ensaio, nele não há a</p><p>ruptura do corpo de prova;</p><p>No ensaio de relaxação, é medido a variação da tensão necessária para</p><p>manter a deformação constante;</p><p>Em ambos os corpos são mantidos a temperaturas constantes, com</p><p>tempo de ensaio variando entre semanas até meses.</p><p>O corpo de geometria padronizada é fixado entre as garras dentro do</p><p>forno, e tensionados durante o tempo de vida esperado do material.</p><p>Através desses ensaios é possível conhecer valores como o tamanho da</p><p>deformação, resistência à ruptura, resisntência à fluência e etc.</p><p>https://pt.wikipedia.org/wiki/Limite_de_escoamento</p><p>FLUÊNCIA</p><p>ENVELHECIMENTO ARTIFICAL</p><p>Ensaio geralmente realizados em polímeros onde os corpos de prova são expostos a</p><p>ciclos de luz ultra violeta e alta humidade a altas temperaturas. O ensaio tem como</p><p>objetivo simular em algumas horas o efeito de exposição prolongada ao sol e a chuva.</p><p>SM-UV800-C</p><p>Após a realização do ensaio os corpos de prova podem</p><p>ser submetidos a análise visual ou outros ensaios para</p><p>determinar os efeitos causados durante o</p><p>envelhecimento artificial.</p><p>LÍQUIDOS PENETRANTES</p><p>Ensaio realizado com o objetivo de detectar fraturas e descontinuidades não visíveis a olho nu</p><p>em peças. Após a lavagem da peça, ela é submersa em um líquido colorido com o objetivo de</p><p>preencher suas falhas. Em seguida, o excesso é removido e uma tinta reveladora é aplicada. O</p><p>excesso de líquido nas falhas do material forma manchas na tinta reveladora, revelando suas</p><p>localizações. Um líquido penetrante fluorescente pode ser utilizado para maior precisão.</p><p>SALT SPRAY</p><p>O ensaio salt spray é realizados afim de simular os efeitos de corrosão em peças</p><p>metálicas, e também é um parâmetro para determinar a uniformidade das camadas</p><p>de revestimentos.</p><p>As peças são inseridas em uma câmara fechada que libera uma névoa salina,</p><p>podendo ou não conter aditivos para acentuar a corrosão em materiais específicos, e</p><p>então são deixados repousarem por um intervalo de tempo .</p><p>A solução salina em si não é corrosiva, mas por ser um eletrólito ela promove a</p><p>corrosão em metais.</p><p>SALT SPRAY</p><p>REOMETRIA</p><p>Na reometria busca-se determinar as propriedades reológicas do material em estudo, ou</p><p>seja, sua viscosidade, plasticidade, elasticidade e escoamento.</p><p>Unidades de medida: Viscosidade - Pa.s</p><p>Na realização do ensaio, dependendo do tipo de</p><p>reômetro utilizado teremos uma análise diferente. Em um</p><p>reômetro extensional o fluido é submetido a uma</p><p>elongação. Para um reômetro de cisalhamento o</p><p>diferencial são as aplicações de tensões no fluido.</p><p>REOMETRIA</p><p>Exemplo de um gráfico gerado por um reômetro:</p><p>FLUORESCÊNCIA DE RAIOS X (FRX)</p><p>Consiste em bombardear uma amostra com raios X que serão absorvidos, causando um</p><p>deslocamento dos elétrons nas camadas da eletrosfera. Isso irá gerar raios x característicos,</p><p>específicos de cada elemento e serão captados pelo detector FRX, sendo possível identificarmos</p><p>quais elementos químicos estão presentes em uma amostra e também a concentração destes.</p><p>WDS: O WDS usa difração de cristal único para detectar os comprimentos de onda</p><p>característicos emitidos pela amostra. Os resultados apresentam maior resolução, porém a</p><p>instrumentação é mais complexa</p><p>EDS: confere a mesma resolução, com o ressalvo que converte o sinal em voltagem,</p><p>fornecendo dados através de um processador.</p><p>A diferença entre eles é que o WDS detecta elementos com número atômico acima de 4, já o</p><p>EDS acima de 11. A profundidade da amostra para o EDS tem que ser maior que 500 nm para ser</p><p>detectável.</p><p>FLUORESCÊNCIA DE RAIOS X (FRX)</p><p>ENSAIO DE FADIGA</p><p>O objetivo deste ensaio é aplicar cargas ou deformações cíclicas (senoidais) em um</p><p>corpo de prova padronizado, assim, é determinado a vida útil e a resistência a fadiga</p><p>de um determinado material, avaliando o comportamento do corpo de prova sujeito</p><p>a variações de tensões, onde a geometria, carregamento, condições</p><p>de superfície e</p><p>metalúrgicas são analisadas após os carregamentos cíclicos.</p><p>ENSAIO DE FADIGA</p>