Fios e cordas utilizados para reforço de pneus de veículos automotores são uma das aplicações mais exigentes para qualquer produto siderúrgico. Tão fino quanto um fio de cabelo humano, o fio precisa reforçar o pneu para ajudar a suportar cargas complexas em serviço. No entanto, o fio muitas vezes falha devido a impacto, fadiga e fratura.

Um grande desafio associado a esses tipos de arame fino é a finura e a dureza que dificultam a aderência. Sem a abordagem de preensão apropriada, as concentrações de tensão na borda da face da mandíbula produzirão falhas prematuras ou quebras da mandíbula. Além disso, como o material sofre uma pequena deformação durante o teste, descobrimos que o uso de um transdutor de medição de posição tradicional não é suficiente para obter dados de deformação precisos. Por último, se utilizar a extensometria de contato, pode introduzir erros, inclusive aqueles causados ​​por deslizamento dos gumes das facas ou pontos de concentração de tensão.

Sugerimos a utilização de nossos sistemas servo-hidráulicos para investigar as propriedades de fadiga e fratura dos fios utilizados no reforço de pneus. Para os fios mais finos, é ainda mais importante selecionar uma célula de carga de baixa força apropriada e garras de baixa massa adequadas para que um teste dinâmico seja bem-sucedido.

Neste caso específico, utilizamos um instrumento de teste eletrônico equipado com uma célula de carga de baixa força e pinças de arame fino em miniatura que prendem o arame sem introduzir concentrações de tensão. Além disso, o codificador digital óptico do sistema ElectroPuls foi usado para monitorar os dados de posição. Nossos testes foram executados com sucesso entre 0,5 N e 1,5 N em frequências de teste de até 80 Hz.

Além disso, corpos de prova para teste de fratura foram produzidos a partir de seções mais espessas do fio e foram entalhados por usinagem por descarga elétrica. A amostra foi então fadigada em frequências superiores a 20 Hz, enquanto a microscopia óptica foi usada para medir o crescimento de trincas.