Tipos -chave de testes de força
O teste de força é categorizado pelo tipo de força aplicada, cada um com modos de falha diferentes:

1. Teste de força de tração

Mede a resistência de um material a ser separada. Uma amostra é submetida ao aumento da força de tração (alongamento) até que ela fraturas. As principais métricas incluem:
Resistência à tração final (UTS): o estresse máximo que o material pode suportar antes de quebrar.
Resistência ao escoamento: a tensão em que o material começa a se deformar permanentemente (deformação plástica).
Alongamento no intervalo: a porcentagem que um material se estende antes de fraturar, indicando ductilidade.
Este teste é fundamental para materiais como fios, cordas e aço estrutural, onde as forças de alongamento são comuns.

2. Teste de força de compressão

Avalia a capacidade de um material de resistir às forças de espremer ou esmagar. As amostras (geralmente cilíndricas ou cúbicas) são compactadas até se deformam, fivela ou fratura. É essencial para:
Materiais de construção (concreto, tijolos) que têm peso nos edifícios.
Materiais de embalagem (espuma, papelão) que devem suportar a pressão de empilhamento.
Resistência à compressão - a tensão compressiva máxima antes da falha - é a métrica primária aqui.
3. Teste de força de cisalhamento
Mede a resistência a forças que causam camadas de um material para deslizar uma à outra (tensão de cisalhamento). Por exemplo:
Um rebite segurando duas placas de metal juntas deve resistir às forças de cisalhamento que poderiam separar as placas.
Uma ligação adesiva em um laminado deve suportar cisalhamento para evitar a delaminação.
O teste de força de cisalhamento quantifica a tensão necessária para causar essa falha deslizante.
4. Teste de força de flexão
Avalia a resistência de um material às forças de flexão. Uma amostra (geralmente um feixe) é suportada nas duas extremidades e carregada no meio, medindo a quantidade de força que ela dobra ou quebra. Isso é fundamental para:
Vigas estruturais, tábuas de piso e componentes de móveis.
Materiais como vidro ou cerâmica que podem rachar sob estresse flexível.
A resistência à flexão (ou resistência à flexão) é a tensão máxima na fibra mais externa da amostra dobrada antes da falha.
5. Teste de força de impacto
Avalia a capacidade de um material de absorver energia durante impactos repentinos e de alta força (por exemplo, um pára-choques de carro atingindo um poste). Ele mede a força de impacto - a energia necessária para fraturar uma amostra entalhada ou não atendida - e é vital para:
Peças automotivas (absorvedores, pára -choques).
Equipamento de segurança (capacetes, equipamento de proteção).
Ferramentas e componentes de máquinas propensos a cargas repentinas.
Parâmetros -chave medidos
Os testes de força geram várias métricas críticas, dependendo do tipo de teste:
Estresse: Força por unidade de área (medida em Pascal, MPA ou PSI), o indicador primário da capacidade de suporte de carga de um material.
Deformação: a deformação (alongamento, compressão ou flexão) causada pelo estresse, geralmente expressa como uma porcentagem da dimensão original do material.
Modo de falha: como o material falha (por exemplo, fratura quebradiça, alongamento dúctil ou flambagem), que fornece informações sobre seu comportamento sob estresse.
Absorção de energia: a quantidade de energia que um material absorve antes de quebrar (crítico para testes de impacto).
Equipamento de teste
O teste de força depende de equipamentos especializados para aplicar forças controladas e medir respostas:
Máquinas de teste universais (UTMS): ferramentas versáteis para testes de tração, compressão e cisalhamento, com garras ajustáveis e células de carga para medir forças até milhares de kilonewtons.
Máquinas de teste de compressão: projetadas para testes de compressão de alta força (por exemplo, em cilindros de concreto ou blocos de metal).
Testadores de impacto: Inclua máquinas baseadas em pêndulo (por exemplo, testadores Charpy ou Izod) para medir a força do impacto, balançando um braço ponderado em uma amostra.
Brincetas de teste de cisalhamento: Anexe ao UTMS para aplicar forças de deslizamento paralelas a amostras como adesivos, soldas ou prendedores.