Em aplicações nas quais os componentes plásticos são projetados para suportar esforços, as propriedades mecânicas dos polímeros desempenham um papel particularmente importante. As características mecânicas fundamentais dos materiais incluem:
Essas propriedades podem ser investigadas e comparadas entre diferentes produtos por meio de métodos de ensaio padronizados. Por exemplo, as propriedades de tração dos plásticos, como resistência à tração e rigidez, podem ser determinadas de acordo com a DIN EN ISO 527, aplicando-se uma carga em uma direção por um curto período em um ensaio de tração. Os possíveis resultados e valores típicos observados nesses ensaios, dependendo do comportamento do material, estão resumidos no gráfico.
A resistência à flexão e a resistência à tração dos plásticos são dois dos valores mais comumente utilizados para comparar materiais. A adição de fibras de carbono e fibras de vidro como reforço em materiais extrudados geralmente melhora a resistência à tração e à flexão, porém o efeito é mais limitado do que em amostras moldadas por injeção.
Testet on specimen machined from semifinished products.
A rigidez de materiais não carregados é expressa pelo módulo de elasticidade em tração. Entre os produtos Ensinger com os melhores valores de rigidez estão TECASINT 4111 (PI), TECAPEEK (PEEK), TECAST (PA 6 C), TECAFORM AD (POM-H) e TECAPET (PET) .
Para valores máximos de módulo de elasticidade (E), estão disponíveis materiais com reforço de fibras de carbono e de vidro.
Testet on specimen machined from semifinished products.
A resistência à compressão fornece uma boa indicação da capacidade de carga de curto prazo de diferentes materiais plásticos. Ela é medida aplicando-se uma força crescente sobre corpos de prova cilíndricos ou cúbicos, posicionados entre duas placas, enquanto são medidos a pressão e o alongamento.
No caso dos termoplásticos, a propriedade de resistência à compressão na ruptura nem sempre é a medida mais relevante, pois muitos materiais dúcteis se deformam sem apresentar ruptura clara. Assim, uma deformação excessiva sob carga não seria um bom indicativo de desempenho em aplicações industriais reais. Por esse motivo, a carga compressiva normalmente não é indicada na ruptura, mas sim em um ponto de deformação definido (geralmente 1 %, 2 % ou 10 %). É muito importante verificar as condições de ensaio antes de comparar valores de compressão provenientes de diferentes fontes.
Também deve ser observado que a adição de fibras de carbono ou de vidro geralmente melhora a resistência à compressão do polímero. No entanto, o efeito macroscópico é mais perceptível no longo prazo do que no desempenho sob carga de curto prazo, devido à melhoria das propriedades de fluência (creep).
Ensaios em corpos de prova usinados a partir de semiacabados.
Embora a dureza superficial possa ser medida de diversas formas, um dos métodos mais comuns utilizados para termoplásticos é a chamada dureza por indentação de esfera. Nesse método, uma esfera metálica de dimensões padronizadas é pressionada contra o material com uma força definida e por um tempo determinado; a marca residual no material define o valor de dureza. Outro método comum de ensaio de dureza é o ensaio de dureza Rockwell.
Materiais reforçados com fibras de vidro e fibras de carbono apresentam os maiores valores de dureza superficial.
A resistência ao impacto dos termoplásticos é medida por meio dos ensaios de impacto Charpy ou Izod. Um pequeno corpo de prova retangular é atingido por um pêndulo em alta velocidade, e a energia absorvida durante a ruptura é medida; quanto maior o valor, melhor a resistência ao impacto.No caso de plásticos com alta resistência ao impacto, nos quais as amostras não se rompem e, portanto, não fornecem um valor utilizável, o ensaio é repetido com um entalhe no corpo de prova, a fim de obter informações sob uma condição mais severa.
Ensaio em corpos de prova usinados a partir de semiacabados.
Materiais reforçados com fibras de vidro e fibras de carbono apresentam as melhores propriedades mecânicas, mas também existem muitos materiais não carregados que atendem a esses requisitos.
Para complementar nossos produtos, oferecemos uma ampla gama de métodos de processamento, bem como perfis e tubos personalizados, para atender às suas necessidades individuais para a peça final.
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