ASTM D638: O guia definitivo para testes de tração de plástico

ASTM D638 é o padrão de teste mais comum para determinar as propriedades de tração de plásticos reforçados e não reforçados. Com o uso de plásticos em alta, é fundamental que os fabricantes sejam capazes de avaliar adequadamente a resistência mecânica de seus materiais. Este guia foi elaborado para apresentar os elementos básicos de um teste de tração de plástico ASTM D638, incluindo uma visão geral do equipamento, software e amostras necessárias. Contudo, qualquer pessoa que planeje realizar testes ASTM D638 não deve considerar este guia um substituto adequado para a leitura da norma completa.

ASTM D638 é realizada aplicando uma força de tração a uma amostra e medindo várias propriedades da amostra sob tensão. É conduzido em uma máquina de teste universal (também chamada de máquina de teste de tração) em taxas de tração que variam de 1 a 500 mm/min até que a amostra falhe (cede ou quebra). Embora a ASTM D638 meça muitas propriedades de tração diferentes, as seguintes são as mais comuns:
Resistência à tração – a quantidade de força que pode ser aplicada a um plástico antes que ele ceda (estique irreparavelmente) ou quebre.
Módulo de tração – quanto um material pode deformar (esticar) em resposta à tensão antes de ceder. Módulo é uma medida da rigidez do material.
Alongamento – o aumento no comprimento de referência após a ruptura dividido pelo comprimento de referência original. Maior alongamento indica maior ductilidade.
Razão de Poisson – uma medida da relação entre o quanto um material é esticado e quão fino ele fica durante o processo de estiramento.

Existem muitos métodos de teste diferentes para vários tipos de plásticos. ASTM D638 se aplica apenas a amostras de plástico rígido entre 1,00 mm e 14 mm de espessura. Se a sua amostra for uma folha ou filme com menos de 1,00 mm de espessura, ela deverá ser testada de acordo com ASTM D882. Embora forneça resultados semelhantes aos da ISO 527-2, a ASTM D638 não é considerada tecnicamente equivalente devido a diferenças no tamanho da amostra e nos requisitos de teste. Embora alguns grandes fabricantes multinacionais testem a ASTM D638 e a ISO 527-2, a maioria dos nossos clientes demonstra preferência por uma norma ou outra com base na sua localização geográfica. Os fabricantes norte-americanos geralmente testam de acordo com a ASTM D638, enquanto os da Europa e da Ásia testam principalmente de acordo com a ISO 527-2. Os clientes na China testam igualmente ASTM D638 e ISO 527-2.

Existem cinco tipos de amostras permitidos para ASTM D638 que diferem em tamanho dependendo da espessura da amostra e da quantidade de material disponível. Os mais comumente usados ​​são os corpos de prova do Tipo I, que têm 3,2 mm de espessura e geralmente são criados por moldagem por injeção. Os corpos de prova do tipo I têm comprimento total de 165 mm e largura de 13 mm, com comprimento útil de 50 mm. As amostras planas são normalmente moldadas, cortadas ou usinadas em formato de “osso de cachorro” ou “haltere”, o que garante que a quebra ocorra no centro da amostra, e não nas áreas de fixação. Além de amostras planas, a ASTM D638 também permite o teste de tubos e hastes rígidos, ambos os quais também devem ser usinados em formato de osso de cachorro. Nos casos em que o material é limitado, muitos laboratórios usarão amostras do Tipo IV ou do Tipo V. As dimensões exigidas para amostras do Tipo IV são as mesmas exigidas para o corte e vinco ASTM D412 C, o que significa que o mesmo corte e vinco pode ser usado. As amostras do tipo V são as menores, com um comprimento de referência de apenas 0,3 pol.

Todas as amostras devem ser medidas antes do teste de acordo com ASTM D5947. A maioria dos micrômetros típicos devem ser adequados para realizar essas medições. Para que o sistema de teste exiba medições de tensão em vez de apenas medições de força, os operadores serão solicitados a inserir a área da seção transversal (ou espessura e largura) da amostra, porque Tensão = Força/Área da seção transversal (isso é mostrado em unidades de Psi, Pa, kPa, GPa, etc.).
Amostras cortadas ou usinadas precisam ser medidas individualmente, mas os operadores que usam amostras moldadas por injeção só precisam medir uma única amostra de um lote de amostras, desde que a variação nesse lote de amostras seja comprovadamente inferior a 1%. As amostras moldadas por injeção são frequentemente produzidas com um ângulo de inclinação em vez de serem perfeitamente quadradas, o que deve ser levado em consideração ao medir a amostra. Certifique-se sempre de que as medições de largura sejam feitas no centro do ângulo de inclinação.
O recurso Dispositivo automático de medição de amostras do Bluehill Universal permite que os operadores conectem até dois micrômetros ou dispositivos de medição ao computador e insiram os dados diretamente no software. Isso elimina as chances de erros de entrada e aumenta a eficiência.