DIN 53350 Filmes e Folhas Plásticas - Determinação da Rigidez à Flexão - Método de Dois Pontos (Abordagem de Ohlsen)

A norma “DIN 53350 Filmes e folhas plásticas - Determinação da rigidez à flexão - Método de dois pontos (abordagem de Ohlsen)”, publicada pelo Instituto Alemão de Normalização (DIN), descreve um método de ensaio para medir a rigidez à flexão (ou rigidez) de filmes plásticos, folhas plásticas e materiais relacionados, como tecidos têxteis revestidos produzidos com plástico. Esta norma inclui um procedimento para medir a resistência de um material plástico fino à flexão sob condições específicas de carga. Este método é aplicável principalmente a materiais finos e flexíveis, tais como:

• filmes plásticos
• Folhas de plástico
• Tecidos revestidos que utilizam plástico no revestimento ou no processo de fabricação.

Flexibilidade e sensação tátil (caimento, folga ou resistência à flexão) são critérios de qualidade importantes e frequentemente mencionados em indústrias que trabalham com filmes de embalagem, têxteis técnicos, couro artificial (couro sintético), lonas, membranas flexíveis e produtos similares.

O princípio do teste é o método de dois pontos (Ohlsen). Este método recebe o nome da abordagem de Ohlsen e utiliza um mecanismo de flexão em dois pontos (às vezes descrito como uma tira de fixação com carga aplicada). Os elementos básicos do processo são:

• Uma tira de material (as dimensões típicas da amostra dependem da espessura e da dureza esperada, mas geralmente têm 15–25 mm de largura e 100–150 mm de comprimento) é fixada horizontalmente em uma extremidade (arranjo tipo cantilever).
• Uma carga de flexão ou deflexão definida é aplicada à extremidade livre.
• Este teste mede a força necessária para atingir um ângulo de deflexão específico ou, alternativamente, a deflexão causada por uma força conhecida.
• A rigidez à flexão é calculada a partir da relação entre a força aplicada, a deflexão, a geometria do espécime (comprimento, largura, espessura) e o momento fletor resultante.

Este método difere dos testes de flexão de três ou quatro pontos (comuns para plásticos rígidos ou vigas) porque é otimizado para materiais muito finos e flexíveis, onde ocorrem grandes deflexões e as premissas da teoria clássica de vigas podem não ser totalmente aplicáveis.

A rigidez representa essencialmente o momento fletor por unidade de curvatura.

A medição da espessura, especialmente para filmes plásticos e couro artificial (por exemplo, a série DIN EN ISO 2286), é frequentemente usada em conjunto com outras normas DIN/EN/ISO, como propriedades de tração, resistência ao rasgo ou testes de alongamento na fissuração.

Este método é diferente do método de viga em balanço mais comum (por exemplo, a norma DIN 53362 para comprimento de balanço) ou da norma ISO 2493 (rigidez de papel e papelão).

Esta norma mantém a sua importância no controlo de qualidade para os fabricantes de materiais flexíveis à base de plástico, especialmente na Europa, onde as normas DIN são amplamente referenciadas, mesmo quando existem equivalentes EN ou ISO para propriedades semelhantes.

Em resumo, a norma DIN 53350 inclui um método para medir a rigidez à flexão de filmes e chapas plásticas utilizando uma abordagem de flexão em dois pontos, comumente conhecida como método de Ohlsen. Esta norma aplica-se a filmes e chapas plásticas, incluindo filmes sem revestimento e revestidos, e descreve como determinar a rigidez à flexão através da flexão de uma tira fixada em uma extremidade.

No método de dois pontos (Ohlsen), o teste consiste em dobrar uma amostra de material aplicando força em dois pontos (normalmente um ponto fixo e o ponto de aplicação da força) para criar uma curvatura controlada. Essa configuração é conhecida como método de flexão de dois pontos ou abordagem de Ohlsen. Usando esse método, o módulo de elasticidade (uma medida de rigidez) do material do filme pode ser calculado a partir do momento fletor ou da força medida ao longo de um determinado comprimento de curvatura.

A rigidez à flexão (também chamada de rigidez flexural) indica a resistência de uma folha fina (como um filme plástico) à deformação sob uma carga de flexão. Essa propriedade é muito importante na indústria e na ciência dos materiais porque:

• Isso afeta o processamento, o manuseio e o desempenho (por exemplo, em máquinas de embalagem).
• Quando a manutenção da forma é necessária, filmes mais rígidos podem ser mais adequados, enquanto que quando a conformidade é importante, filmes mais flexíveis podem ser preferíveis.
• Os dados de dureza são usados ​​para comparar materiais e garantir que atendam às especificações de projeto ou qualidade.

A norma DIN 53350 está alinhada com essas necessidades, fornecendo procedimentos e princípios de medição claros para garantir que os resultados sejam consistentes e comparáveis ​​entre laboratórios e fornecedores.

O teste de dois pontos (Ohlsen) geralmente segue estes passos:

• Preparação da amostra: Uma tira de filme é cortada em uma largura específica e fixada firmemente em uma das extremidades.
• Configuração de flexão: Utilizando um dispositivo de teste projetado para carregamento em dois pontos, uma força de flexão (ou momento) é aplicada a uma distância controlada da braçadeira.
• Medição: A relação força-deflexão ou ângulo é registrada.
• Cálculos: A rigidez à flexão e o módulo de elasticidade são calculados utilizando as dimensões da amostra, o comprimento de flexão e a força/momento medidos. Este método deriva da teoria clássica de flexão de vigas, onde a rigidez está relacionada ao momento fletor e à curvatura.
• Interpretação dos resultados: A rigidez é expressa em unidades de engenharia que representam a resistência à flexão.

A norma DIN 53350 também define condições de teste (por exemplo, montagem da amostra, ângulo/velocidade de curvatura e critérios de repetibilidade) para melhorar a precisão e a comparabilidade das medições.

A atualização mais recente desta norma modernizou as definições de medição, adicionou termos como força de flexão e velocidade, e revisou os requisitos dos equipamentos de teste, mas permitiu outras variantes de medição, mantendo o teste de dois pontos de Ohlsen em um apêndice.

O método de dois pontos (Ohlsen) é um dos vários ensaios de flexão utilizados na caracterização de materiais. Outros métodos incluem os ensaios de flexão de três e quatro pontos, especificados em outras normas (por exemplo, ISO 5628) e geralmente utilizados para materiais mais rígidos ou mais espessos. Além disso, a abordagem de dois pontos da norma DIN 53350 é particularmente adequada para filmes flexíveis e chapas finas, onde configurações de suporte mais simples podem não fornecer dados de rigidez precisos.

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