Ensaios em produtos semi-acabados e peças acabadas feitas em plástico

Ensaios de amostras retiradas de peças acabadas ou produtos semi-acabados são significativamente diferentes dos objetivos do ensaio de composto para moldagem. O ensaio de composto para moldagem é utilizado para apuração de dados de material comparáveis. É certo que com esses dados os materiais podem ser comparados entre si, mas o cálculo das características de um produto acabado na maioria dos casos não é possível.

Por esse motivo, o ensaio de produtos semi-acabados e de peças acabadas é realizado com dois objetivos diferentes: A determinação de características funcionais e a determinação de características dos materiais presentes em em produto.

Ensaio de componentes: características funcionais de produtos

Um produto deve ter determinadas características funcionais. Um recipiente de embalagem deve permitir o empilhamento, um isolamento de cabo deve isolar mesmo sob estresse, um recipiente para produtos alimentícios deve fechar hermeticamente e mesmo assim deve ser fácil para abrir, uma janela não deve quebrar mesmo durante um temporal e uma cadeira deve suportar mesmo uma pessoa obesa. A lista de exemplos é interminável.

Os exemplos de casos a seguir somente visam apresentar exemplos das possibilidades de ensaio de componentes feitos em plástico.

O nosso grande portfólio modular de produtos e numerosos especialistas em ensaios de plásticos na ZwickRoell permitem a adaptação perfeita de nossos sistemas de ensaio a suas necessidades. Para uma consulta individualizada referente às suas necessidades de ensaio no ensaio de componentes entre em contato com nossos especialistas.

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Alguns exemplos de casos para a determinação de características funcionais de produtos de componentes feitos em plástico

Medição da resistência ao entalhamento em cabos elétricos de baixa tensão

Em qualquer veículo de passeio existem vários metros de cabos de baixa tensão. Esses cabos são conduzidos pelo veículo inteiro e, às vezes, entram em contato com arestas vivas durante a instalação. Nessas situações o isolamento não deve ser destruído.
Para a medição desse comportamento, a indústria automotiva desenvolveu sob a designação de LV 112 um método de ensaio que permite a determinação da resistência ao entalhamento de isolamentos de cabos .
O princípio é simples. Um segmento de cabo definido é colocado sobre uma placa e conectado eletricamente a um elemento de contato. No êmbolo de ensaio se encontra como instrumento de corte um arame de alta resistência de alta dureza o qual também está eletricamente ligado a um contato. Com o referido arame, o cabo a ser testado é exposto à carga até que um contato elétrico entre o arame de corte e o condutor do cabo tenha sido estabelecido. A força necessária para tal é registrada pela máquina de ensaio. Dessa forma é obtida uma afirmação muito próxima à realidade quanto à sensitividade do isolamento de cabo ao entalhamento.

Determinação da altura de empilhamento de embalagens

Tanto faz se copo de iogurte, engradado de cerveja ou garrafa para água: Qualquer embalagem em um determinado momento estará em um depósito e será empilhada. Não obstante, quantas camadas de referida embalagem podem ser empilhadas sem correr o risco de colapso da camada inferior?
A pergunta pode ser respondida de forma bem simples com o auxílio de uma máquina de ensaio. Para tal, a embalagem cheia ou a embalagem vazia é prensada, de forma simples ou de forma empilhada, entre as placas de pressão da máquina de ensaio e a medição da resistência máxima à carga será feita. Com os valores obtidos é possível determinar quantas camadas podem ser empilhadas com segurança uma em cima da outra.
Contudo, como a embalagem pode ser aperfeiçoada? As características mecânicas devem ser obtidas normalmente com a menor necessidade de material possível. Para tal é necessário um projeto construtivo inteligente para o qual o construtor deve saber onde estão os pontos críticos do recipiente. Para esse fim, a máquina de ensaio é equipada com uma câmera de vídeo e a testXpert III Option videoCapturing+, a qual sincroniza a sequência de filme com o diagrama força-percurso. Dessa forma, o construtor conhece o comportamento de deformação da embalagem sob qualquer força e pode otimizar nos pontos que são realmente críticos.

Ensaio de componentes em plásticos Capacidade de empilhamento de engradados de bebidas

Forças de acionamento em uma garrafa de bombeamento

Muitos produtos são comercializados em embalagens que simultaneamente devem cumprir uma determinada função.
Um exemplo disso são garrafas de bombeamento como são utilizadas tanto para perfumes de alta qualidade quanto para produtos de limpeza. O produto de limpeza para janelas deve ser armazenado com segurança na garrafa, mas deve permitir de ser aplicado da forma mais confortável possível sobre o vidro por meio de um jato forte ou um jato fortemente pulverizado.
Nisso é importante que as forças de acionamento continuem suportáveis para o usuário, mas que a dosagem seja suficiente para evitar o bombeamento muito frequente.
Também ajudam as máquinas de ensaio eletromecânicas da ZwickRoell na otimização do produto e no monitoramento da qualidade medindo forças de acionamento a diferentes velocidades de bombeamento. Dessa forma, a qualidade percebida subjetivamente se torna mensurável.

Ensaio de componentes em plásticos Forças de acionamento em copo de creme para café como exemplo de ensaios em produtos semi-acabados e componentes acabados feitos em plástico

Medição da força necessária para abrir

Quem não conhece o problema. A lata de leite deve fechar hermeticamente e por esse motivo é necessária a aplicação de força significativa para abri-la. No caso mais desfavorável, o leite então não se encontra dentro da xícara de café, mas sujou a blusa ou a camisa recém-lavada. Para fazer com que isso não aconteça, os fabricantes de produtos da alta qualidade monitoram as forças necessárias para abertura com o auxílio de uma máquina para ensaios de materiais. Nisso, a sequência de ensaio corresponde exatamente ao procedimento ao abrir a embalagem. Primeiramente, o êmbolo empurra o fecho para baixo e rompe a selagem, em seguido um pequeno gancho abre a embalagem. As forças aplicadas nisso são registradas pela máquina de ensaio com segurança.

Ensaio de componentes em plásticos Resistência de cantos de perfis de janela como exemplo de ensaios em produtos semi-acabados e componentes acabados feitos em plástico

Medição da resistência dos cantos de perfis de janelas

Janelas feitas em plástico devem resistir a muitos estresses e fechar de forma hermética por muito tempo. A rigidez dos cantos dos perfis de janelas é uma das características que é utilizada como ponto de controle característico. Um suporte definido que permite o giro sem atrito dos braços da amostra providencia a alta comparabilidade das forças medidas.

Ensaio de componentes em plásticos Ensaio funcional em seringas como exemplo de ensaios em produtos semi-acabados e componentes acabados feitos em plástico

Teste funcional em seringas

Seringas são fabricadas em grande número de unidades e devem atender a altos requisitos de qualidade. Um de referidos ensaios é a medição da força de deslize, respectivamente a força de acionamento de uma seringa com enchimento. A ZwickRoell oferece ferramentas adequadas as quais podem ser instaladas em qualquer máquina para ensaios. Com o software testXpert III adequado, a sequência de ensaio é controlada e os resultados, como por ex. a força de atrito média, são automaticamente apurados.

Forças de rompimento em uma mochila escolar

As mochilas de escola de nossas crianças precisam aguentar muita coisa. Livros pesados, o lanche para o recreio e outras coisas necessárias na escola se encontram lá dentro. Elas são carregadas – e as vezes também penduradas - nas alças ou nos cintos. Para garantir o serviço da mochila de escola durante vários anos letivos, as alças e os cintos devem ser bem fixados.
O exemplo demonstra uma mochila de escola sendo testada. Um apoio de amostra do programa de ferramentas da ZwickRoell segura a mochila de escola dentro da máquina de ensaio, enquanto um gancho puxa a alça. Dessa forma é assegurado que as costuras e as peças de plástico resistam por muito tempo aos estresses causados no dia-a-dia escolar.

Dispositivo de pressão - ensaio de pressão em copos plásticos

Determinação da capacidade de empilhamento de copos plásticos

Ensaio dinâmico para teste de resistência em uma coleira de cachorro

Teste de estresse em colchão

Resistência à flexão e dureza da cabeça de uma escova de dentes

Características funcionais - produtos feitos em materiais sintéticos

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Ensaio de componentes - Características de materiais

No ensaio de características de materiais presentes em um produto, uma amostra é extraída em conformidade com um plano de extração previamente definido, de um produto acabado ou de um produto semi-acabado, e testada em conformidade com as mesmas normas para plásticos como no ensaio de compostos para moldagem:

Durante a fabricação de uma peça acabada ou de uma peça semi-acabada, o polímero processado está exposto aos mais diversos estresses mecânicos, térmicos e químicos e forma normalmente orientações das cadeias poliméricas e dos materiais de enchimento. Portanto, as propriedades mecânicas do polímero são diferentes nas diferentes posições do componente considerado.
Para poder comparar as características de materiais existentes em um produto final fabricado por meio de moldagem por injeção, extrusão ou prensagem, primeiramente é definido um plano de retirada para as amostras. Esse plano de retirada se orienta, entre outros fatores, pelo design do produto final e define o número, a forma, o tamanho e a direção de retirada das amostras.
As amostras obtidas dessa forma são testadas após o devido condicionamento conforme as mesmas normas de ensaio do ensaio de composto para moldagem ou conforme indicações especiais na especificação do produto.
Por meio de retiradas periódicas de amostras de uma produção contínua pode ser assegurado que determinadas características do material dentro dos limites de tolerâncias pré-definidas possam ser mantidas constantes em um produto nos limites das tolerâncias estabelecidas mesmo sobre períodos de produção prolongados.

A ZwickRoell fornece máquinas de ensaios universais confiáveis e extensômetros para ensaios de tração, flexão e compressão, bem como pêndulos de impacto, durômetros, medidores de índice de fluidez (plastômetros) e HDT/Vicat em versões manuais e totalmente automatizadas. Desta forma a dispersão estatística dos resultados é significativamente reduzida.

Saiba mais agora:

Normas de ensaio no ensaio de compostos para moldagem Visão Geral das normas para plásticos

DIN 53435: Caracterização de características de materiais em componentes feitos em plástico

O ensaio Dynstat de flexão, o ensaio Dynastat de flexão por impacto e o ensaio de impacto Charpy conforme DIN 53435 são utilizados para caracterização de propriedades de materiais em componentes feitos em plástico.

Quando por motivo de espaço somente amostras relativamente pequenas podem ser retiradas de peças acabadas com moldagem por injeção, os dois métodos de ensaio Dynstat oferecem uma opção interessante para a caracterização comparativa de propriedades estáticas e dinâmicas de materiais no monitoramento da qualidade e no desenvolvimento de produtos.

Maiores informações sobre a DIN 53435