Propriedades Mecânicas: Impacto
FATORES QUE INFLUENCIAM NOS ENSAIOS DE IMPACTO
Figura 1 – A região esbranquiçada indica deformação plástica. Quanto maior a formação da região esbranquiçada, maior a energia absorvida pelo material no impacto. Fonte: Polypack laboratório.
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Os materiais podem se romper de duas maneiras:
De forma brusca, sem deformação plástica, indicando uma fratura frágil. Ou de forma dúctil, onde o material absorve parte da energia do impacto, gerando uma resistência à fratura.
Essa capacidade de absorver a energia de impacto é chamada de tenacidade. Quanto maior a tenacidade de um material, maior será sua resistência ao impacto.
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Existem outros fatores que podem influenciar no comportamento de um material ao impacto, os principais que podemos citar são:
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Velocidade de aplicação da carga
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Carga aplicada
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Trinca ou entalhe no material
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Temperatura
VELOCIDADE E CARGA APLICADA
Um material dúctil pode ter um comportamento frágil se a velocidade de impacto ou a carga aplicada forem suficientemente altas.
No caso de ensaios de impacto por pêndulo, essa velocidade dependerá da escolha do martelo de maior ou menor energia. As normas ISO e ASTM possuem critérios para avaliar, baseados na porcentagem de energia absorvida pelo material. São realizados alguns testes com corpos de prova extras para escolha do martelo e depois é realizado o ensaio.
Figura 2 – Critérios para escolha do martelo ideal para ensaios de impacto izod e charpy. Fonte: Normas ISO 180 e ASTM D256.
Temos também ensaios como o impacto por queda de dardo ou impacto multiaxial, onde o equipamento permite controlar a velocidade e a carga aplicada, geralmente especificadas pela norma do material a ser ensaiado.
SENSIBILIDADE AO ENTALHE
A sensibilidade ao entalhe também é um fator muito importante. O entalhe é muito utilizado nos ensaios de impacto por pêndulo Izod e Charpy, pois promove uma concentração de tensões no centro do corpo de prova (onde é feito o entalhe) para que quando houver o impacto a energia absorvida será concentrada nesse ponto causando uma fratura frágil. Esses ensaios são utilizados para avaliar a tendência de um material a se comportar de maneira frágil e o entalhe é realizado para induzir este comportamento, simulando uma trinca, só que com características bem definidas pelas normas ISO e ASTM, como angulação, raio da lâmina e a profundidade do corte. Qualquer variação desses parâmetros pode afetar significativamente os resultados do ensaio, dependendo também da sensibilidade do polímero ao entalhe.
Figura 3 – Comparação, para um mesmo material, da resistência ao impacto IZOD e energia absorvida em condição padrão de entalhe Tipo A conforme ISO 180 e com aumento e diminuição da profundidade de entalhe em 0,5 mm. Fonte: Polypack laboratório.
TEMPERATURA DE ENSAIO
A energia absorvida por um corpo de prova também varia sensivelmente com a temperatura de ensaio. A diminuição da temperatura diminui a tenacidade do material, aumentando a fragilidade do material ao impacto.
| Material | Temperatura | Re (kJ/m2) |
| PA 66 +EPDM | 23°C | 66,5 |
| PA 66 +EPDM | 0°C | 22,19 |
| PA 66 +EPDM | -30°C | 17,87 |
| Material | Temperatura | Re (kJ/m2) |
| TPO TD22 | 23°C | 22,38 |
| TPO TD22 | 0°C | 13,1 |
| TPO TD22 | -30°C | 5,5 |
Figura 3 – Comparativo da resistência ao impacto IZOD para 2 materiais ensaiados em diferentes temperaturas, 23°C, 0°C e -30°C.
Fonte: Polypack laboratório
Compreender o comportamento dos materiais em diferentes temperaturas, velocidade e cargas de impacto é essencial para selecionar e desenvolver materiais mais seguros e de melhor desempenho para diversos setores industriais.
Os testes de resistência ao impacto, como os testes Izod e Charpy, são ferramentas importantes para avaliar a qualidade e o comportamento dos materiais em relação a esses fatores, permitindo projetar produtos mais seguros e eficientes.
