Testes de Resistência

Antes de encerrar esta seção, pode ser útil também aprender sobre as diferentes propriedades mecânicas e térmicas que podem definir um polímero. Estes 3 testes podem determinar quão “forte” um material é dependendo da aplicação que você exige do seu objeto impresso.

Vamos primeiro rever os 3 principais testes mecânicos:

Ensaio de tração

O ensaio de tração é quando uma amostra de polímero é submetida à tensão até se romper. O teste pode ser usado para determinar a resistência à tração da amostra, o módulo de Young e a elongação na ruptura.

Ensaio de impacto Charpy

O ensaio de impacto Charpy é o processo de medir a quantidade de energia no impacto necessária para fraturar uma amostra de prova. Este teste é realizado fixando-se uma amostra de polímero apropriada no lugar e liberando um pêndulo com uma massa definida a uma altura fixa para colidir com a amostra de prova.

Ensaio de flexão em três pontos

O ensaio de flexão em três pontos é a medição da resistência de uma amostra à deformação sob uma carga gradual. As amostras do teste são submetidas a tensões de tração e compressão significativas em seu plano, além de tensões de cisalhamento. Este teste pode ser usado para determinar a resistência à flexão e o módulo de flexão.

Cada um desses testes fornecerá dados importantes que definirão o desempenho do material:

A resistência à tração fornecerá um gráfico similar ao abaixo:

Resistência à tração

A resistência à tração caracteriza a tensão máxima necessária para puxar a amostra até o ponto em que ela cede ou se rompe. A resistência à tração no escoamento mede a tensão na qual uma amostra cede ao esforço (conhecido como “necking”), a resistência à tração na ruptura mede a tensão na qual a amostra se rompe, e a resistência à tração última é o máximo entre ambos. Isso nos permite entender o limite da resistência de um material e seu comportamento sob tensão.

Elongação na ruptura

A elongação na ruptura mede a razão de deformação entre o comprimento inicial e o comprimento aumentado imediatamente antes da ruptura. Isso nos permite ver a quantidade de alongamento que um material pode suportar antes de romper.

Módulo de Young

O módulo de Young mede a resistência dos polímeros à deformação sob tensão ao longo de um único eixo. O módulo de Young pode ser usado para estimar a rigidez de estruturas feitas com o material.

A resistência à flexão fornecerá um gráfico similar ao abaixo:

Módulo de flexão

O módulo de flexão é uma propriedade física local calculada como a razão entre tensão e deformação na deformação flexural. O módulo de flexão tem semelhanças com o módulo de Young, pois testa a capacidade dos polímeros de resistir à deformação.

Resistência à flexão

A resistência à flexão representa a maior tensão experimentada dentro do material no ponto de escoamento ou de ruptura.

Resistência ao impacto Charpy

A resistência ao impacto Charpy testa a quantidade de força ou energia de impacto (kJ/m²) necessária para fraturar a amostra de prova.

Agora vamos rever as propriedades térmicas:

Temperatura de deflexão térmica

A temperatura de deflexão térmica é a medida da temperatura na qual um polímero sofre uma certa quantidade de deformação. O teste é conduzido usando uma carga específica, enquanto a temperatura é aumentada de forma constante em 2 °C/min e medindo-se a temperatura quando o deslocamento do sensor de contato da amostra atinge 10 mm.

Temperatura de amolecimento Vicat

Embora comparável ao HDT, a temperatura de amolecimento Vicat difere ao fornecer um método de teste que simula o ponto no qual a temperatura amolece as propriedades físicas do material o suficiente para que um objeto externo sob uma pressão definida penetre a superfície externa da amostra em 1 mm.

Índice de fusão

O índice de fusão caracteriza o comportamento de fluxo de um polímero sob uma pressão e temperatura definidas. Isso é alcançado extrudando o polímero e medindo o peso total do extrudado em um período de tempo determinado. Quanto mais material extrudar, maior será o peso e, portanto, menor a viscosidade.