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Máquinas de ensaio de torção

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Setores da indústria
  • Plásticos
  • Metal
  • Automotivo
  • Engenharia médica
Força de ensaio
  • 2,5 - 250 kN
  • 2 - 2.000 Nm
Tipo de ensaio
  • Ensaio de torção uniaxial ou biaxial

O o que é ensaio de torção?

O ensaio de torção é um método de ensaio mecânico para análise da deformação de uma amostra em decorrência de uma torção.

A torção é, de forma simplificada, o processo de girar em torno de um eixo. Muitos materiais, componentes, conjuntos de componentes e produtos para o consumidor final de uso quotidiano em diferentes setores da indústria foram principalmente projetados para apoiarem este sentido de movimento. Podem ser citados por ex. parafusos, molas, componentes de seringas, arames, mangueiras e muito mais.

No mundo de ensaio de materiais são utilizadas máquinas para ensaio de torção para simular o movimento de torção e ajudar os fabricantes na determinação de importantes características dos materiais, entre elas:

  • Torque máximo
    O torque máximo é o maior valor de torque (força de torção) que pode ser aplicado antes da falha da amostra. Quando o torque máximo é determinado para um parafuso, por exemplo, um fator de segurança pode ser calculado e incorporado às especificações do produto quanto à resistência ao torque do produto.
  • Resistência à torção
    A resistência à torção descreve a resistência à ruptura de uma amostra e a tensão de torção máxima a qual uma amostra consegue suportar quando exposta à carga de torção antes de falhar.
  • Tensão de cisalhamento por torção
    A tensão de cisalhamento por torção é uma tensão de cisalhamento a qual atua sobre uma seção transversal da amostra em decorrência de um movimento de torção. A carga de torção gera uma distribuição de tensão não uniforme sobre a seção transversal da amostra, a qual vai de zero no centro até a máxima tensão de cisalhamento por torção na borda da amostra.
  • Módulo de elasticidade de cisalhamento
    A resistência ao cisalhamento é definida como a relação entre a tensão de cisalhamento e a deformação por cisalhamento. Na comparação de produtos idênticos se aplica: Quanto maior o módulo de elasticidade do material, maior a rigidez. Quanto maior a rigidez de uma estrutura, maior é a força necessária para causar uma deformação.
  • Ângulo de ruptura da amostra
    O ângulo de ruptura é uma medida da ductilidade de um material quando exposto a um torque de torção. Conforme ASTM F543-13 um parafuso, por exemplo, de uso médico para osso com um ângulo de ruptura maior pode fornecer ao cirurgião um sinal de advertência tátil com antecedência maior indicando que ele alcançou sua máxima resistência à torção.

Dependendo da aplicação, máquinas para ensaios de torção podem ser preparadas de modo que os ensaios de amostras de materiais são feitos até a ruptura ou com base em um determinado torque e um determinado tempo de duração. Elas também podem ser utilizadas em conjuntos de componentes de produtos acabados como por ex. auto-injetores farmacêuticos ou tampas de rosca para determinar a devida função do equipamento.

Máquinas para ensaios de torção da ZwickRoell

Nossas máquinas para ensaios de torção e drives de acionamento de torção cobrem um amplo range de ensaios de torção e podem ser customizados.

  • TorsionLine
    Máquina para ensaio de torção com eixo de torção horizontal, servomotor de corrente alternada sem necessidade de manutenção, e range de torques de 20 Nm até 500 Nm ou 1.000 Nm até 2.000 Nm para ensaios de torção uniaxiais.
  • zwickiLine
    Equipada com drive de acionamento de torção de 2 Nm ou 20 Nm para forças de ensaio de até 5 kN para ensaios uniaxiais ou biaxiais (tração ou compressão em combinação com torção)
  • AllroundLine
    Máquina de ensaios de mesa ou máquina de ensaios de chão com drive de acionamento de torção de 200 Nm ou de 2.000 Nm para forças de ensaio de até 250 kN para ensaios uniaxiais ou biaxiais (tração ou compressão em combinação com torção)
  • Drives de acionamento de torção
    Drives de acionamento de torção modulares com torques de 2 Nm até 2.000 Nm para o fácil retrofit de suas máquinas para ensaios de materiais zwickiLine ou AllroundLine existentes.

Vantagens & Características

Drives de acionamento de torção
Máquinas para ensaios de materiais zwickiLine com acionamento de torção
Máquinas para ensaios de materiais AllroundLine com acionamento de torção
Máquina para ensaios de materiais TorsionLine

Drives de acionamento de torção

  • Os drives de acionamento de torção podem ser reequipados em qualquer momento em máquinas para ensaio de existentes em virtude do princípio modular
  • Em virtude da estrutura modular pode ser utilizada uma variedade de componentes do portfólio de produtos padrão da ZwickRoell, como por ex. suportes de amostras, ferramentas de ensaio, câmaras térmicas, e muito mais
  • Operação com nosso software de ensaios testXpert em um PC conforme disponível no comércio (não há necessidade de cartão de interface adicional)
  • Medição de ângulo de rotação e de deslocamento de alta resolução para a máxima precisão de repetição
  • Máxima flexibilidade em virtude do fácil manuseio e da ergonomia
  • Sincronização dos dois eixos de ensaio
A máquina para ensaios de materiais zwickiLine para ensaio de torção para ensaios multieixos

Máquinas para ensaios de materiais zwickiLine com acionamento de torção

  • Ensaio uniaxial e biaxial (tração ou compressão em combinação com torção)
  • Integração perfeita com muitos de nossos componentes padrão (garras, ferramentas de ensaio, câmaras de temperatura regulada, etc.)
  • Operação com nosso software de ensaios testXpert em um PC conforme disponível no comércio (não há necessidade de cartão de interface adicional))
  • Medição de ângulo de rotação e de deslocamento de alta resolução para a máxima precisão de repetição
  • Máxima flexibilidade em virtude do fácil manuseio e da ergonomia
  • Sincronização dos dois eixos de ensaio
Máquina para ensaios de materiais para o ensaio de torção para ensaios multieixos

Máquinas para ensaios de materiais AllroundLine com acionamento de torção

  • Disponível como máquina de ensaios de bancada ou como máquina de ensaios de chão
  • Ensaio uniaxial e biaxial (tração ou compressão em combinação com torção)
  • O drive de torção também podem ser montado na travessa superior bem como na travessa móvel
  • Em caso de necessidade, pode-se combinar células de torque com as células de carga
  • Integração perfeita com muitos de nossos componentes padrão (garras, ferramentas de ensaio, câmaras de temperatura regulada, etc.)
  • Operação com nosso software de ensaios testXpert em um PC conforme disponível no comércio (não há necessidade de cartão de interface adicional))
  • Medição de ângulo de rotação e de deslocamento de alta resolução para a máxima precisão de repetição
  • Máxima flexibilidade em virtude do fácil manuseio e da ergonomia
  • Sincronização dos dois eixos de ensaio
Máquina para ensaios de materiais para ensaio de torção

Máquina para ensaios de materiais TorsionLine

  • Concebido para produção, qualidade assegurada, pesquisa e desenvolvimento
  • Eixo de ensaio horizontal
  • A TorsionLine oferece máxima rigidez e garante uma medição altamente precisa do ângulo de rotação em toda faixa de torque
  • Alta resolução da medição do ângulo de rotação
  • Utilização de servomotores AC sem necessidade de manutenção
  • Operação com PC como disponível no comércio (não é necessário cartão de interface adicional) e software de ensaios testXpert II
  • Máxima flexibilidade no manuseio e comando em virtude do mais moderno software de controle
  • Dispositivo de proteção com tranca eletromecânica (conformidade CE)
  • Amplo programa de acessórios opcionais ZwickRoell

Software de ensaios testXpert

Nas máquinas para ensaio de torção ZwickRoell para ensaios uniaxiais e ensaios ZDT (tração-compressão-torção) podem ser perfeitamente utilizados nossas ferramentas de ensaio e nossos acessórios, nosso software de ensaios testXpert e nossa eletrônica de medição e controle testControl.

testXpert III possui um programa de ensaio máster em conformidade com as normas, pré-configurado para vários eixos de ensaio e equipado com nosso editor gráfico de sequência para sequências de ensaio livremente programáveis com blocos funcionais fáceis.

Como funcionam as máquinas para ensaio de torção?

O drive de acionamento por torção de uma máquina para ensaios de materiais controla e monitora e o torque e a velocidade do movimento rotacional. Com as máquinas de ensaio de torção podem ser realizados - dependendo dos ensaios necessários - ensaios de carga uniaxiais e multiaxiais (ensaios de tração-compressão-torção) .

Para a execução de um ensaio, a amostra é fixada nas garras da máquina para ensaios de torção e uma das extremidades da amostra será girada ao redor do eixo longitudinal por um determinado número de rotações, um determinado período de tempo ou até a falha, dependendo da aplicação e do objetivo do ensaio.

O torque ou a força de torção que atuam sobre a amostra provocam uma torção da amostra a qual gera a distribuição da tensão sobre a seção transversal da amostra (tensão de cisalhamento). Isto difere de cargas de tração ou de cargas de compressão as quais geram uma tensão uniforme sobre a seção transversal da amostra.

Normas frequentes para ensaios de torção

  • ASTM A938-18 – Standard Test Method for Torsion Testing of Wire
    O arame é cablado a uma determinada velocidade e o número de rotações completas até a ruptura é determinado. Quando o número de enrolamentos foi alcançado, a amostra será considerada como aprovada no ensaio.
  • ASTM F543-13 – Standard Specification and Test Methods for Metallic Medical Bone Screws
    Esta norma se aplica a parafusos metálicos para osso os quais são implantados no osso. O ensaio de resistência à torção é realizado para assegurar que o parafuso não sofra nenhuma ruptura durante a implantação ou remoção. As medições das características incluem o limite de escoamento da torção, o torque máximo e o ângulo de ruptura em condições padrão.
  • ISO 7800 – Materiais Metálicos - Arame - Ensaio de enrolamento simples
    Este ensaio visa determinar a capacidade de deformação plástica em uma direção após uma torção simples de um arame metálico com 0,1 mm até 14 mm em diâmetro ou dimensão característica O ensaio continua até a ruptura da amostra ou até que um determinado número de enrolamentos seja alcançado.
  • ISO 7206-8 - Implantes cirúrgicos - Substituição parcial e total do quadril - Parte 8:Capacidade de carga de hastes de próteses sujeitas à carga de torção
    Os ensaios de hastes de próteses são feitos em próteses prontos para uso os quais não devem sofrer ruptura durante o número de ciclos e com a força de ensaio definidos na norma.

Visão geral técnica

TorsionLine 20/200/500TorsionLine 1000/2000zwickiLineAllroundLineAllroundLine
Máquina para ensaio de torção TorsionLine 500 para ensaios de torção uniaxiais Máquina para ensaio de torção TorsionLine 1000 para ensaios de torção uniaxiais Equipamento para ensaio de torção zwickiLine para ensaios ZDT Máquina para ensaio de torção AllroundLine para ensaios ZDT multieixos Máquina para ensaio de torção AllroundLine para ensaios ZDT multieixos
ModeloMáquinas de ensaios de chãoMáquinas de ensaios de chãoMáquina de ensaios de bancadaMáquina de ensaios de bancadaMáquinas de ensaios de chão
Tipo de ensaioTeste de torçãoTeste de torçãoTração-compressão-torçãoTração-compressão-torçãoTração-compressão-torção
Eixo de ensaiohorizontalhorizontalverticalverticalvertical
Força axial máxima--2,5 kN
5 kN
50 kN250 kN
Acionamento de torção20 Nm
200 Nm
500 Nm
1.000 Nm
2.000 Nm
2 Nm
20 Nm
2 Nm
20 Nm
100 Nm
200 Nm
200 Nm
2000 Nm
Drive de acionamento de torção - retrofit possível--
Exemplos de uso
  • Materiais sintéticos
  • Materiais metálicos
  • Produtos de engenharia médica
  • Sistemas de fixação
  • Materiais para ligas
  • Eixos de transmissão
  • Apoios de motor
  • Eixos de comando de válvulas
  • Discos de articulação cardan
  • Amortecedores
  • Próteses de pé
  • Conexões de catéter
  • Válvulas para garrafas
  • Discos de acoplamento
  • Amortecedores de vibrações
  • Materiais para ligas

Saiba mais sobre como nossas máquinas para ensaios de torção podem contribuir à solução de suas tarefas de ensaio!

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Nome Tipo Tamanho Baixar
  • Informação do produto: zwicki-Line para ensaios de torção PDF 226 KB
  • Informação do produto:Máquina de ensaios de bancada para ensaios de torção PDF 449 KB
  • Informação do produto:Máquina de ensaios de chão para ensaios de torção PDF 248 KB
  • Informações sobre o produto: TorsionLine 20 até 500 Nm PDF 263 KB
  • Informação do produto: TorsionLine 1000 até 2000 Nm PDF 338 KB

Perguntas frequentes sobre máquinas para ensaio de torção

O ensaio de torção é um método de ensaio mecânico que causa a torção de uma amostra.

Com o auxílio do ensaio de torção o movimento de torção é simulado para ajudar os fabricantes na determinação de importantes características dos materiais. Isso inclui o torque máximo (força de torção), a resistência à torção (resistência à ruptura quando exposto à carga de torção), a tensão de cisalhamento por torção, a resistência elástica de cisalhamento (módulo de elasticidade de cisalhamento) assim como o ângulo de ruptura da amostra (ductilidade).

As máquinas para ensaios de torção simulam o movimento de torção de materiais, componentes ou produtos finais. O drive de acionamento de torção de uma máquina para ensaios de materiais comanda e controla o torque e a velocidade do movimento rotacional. Para a execução de um ensaio a amostra é fixada nas garras da máquina para ensaios de torção. Uma das extremidades da amostra será girada ao redor do eixo longitudinal por um determinado número de rotações, um determinado período de tempo ou até a falha, dependendo da aplicação e do objetivo do ensaio.

No mundo de ensaio de materiais são utilizadas máquinas para ensaio de torção para simular o movimento de torção e ajudar os fabricantes de materiais quotidianos, componentes ou produtos para o consumidor final na determinação de importantes características dos materiais. Há os mais variados exemplos de aplicação, que vão de ensaios de torção em parafusos para osso, conexões Luer-Lock, canetas de medicamentos, fechos de rosca nos setores farmacêutico e médico, passando por cargas de torção em eixos de comando de válvulas, até o ensaio de torção em materiais metálicos como elementos de conexão, parafusos, arames, e muito mais.

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