ISO 179 Plásticos - Determinação das Propriedades de Impacto Charpy

O método Charpy para determinar propriedades de impacto descrito na série de normas ISO 179 tem uma gama mais ampla de aplicações do que aquela dada na norma ISO 180 e é mais adequado para testar materiais que apresentam fratura por cisalhamento interlaminar ou efeitos de superfície causados ​​por fatores ambientais.

Este método é adequado para uso com a seguinte gama de materiais:

• Materiais de moldagem e extrusão termoplástica rígida (incluindo compostos preenchidos e reforçados, além de tipos não preenchidos) e folhas termoplásticas rígidas
• Materiais de moldagem termoendurecíveis rígidos (incluindo compostos preenchidos e reforçados) e folhas termoendurecíveis rígidas (incluindo laminados)
• Compósitos termoplásticos e termofixos reforçados com fibras contendo reforços unidirecionais ou multidirecionais (como mantas, tecidos, mechas tecidas, fios cortados, reforços combinados e híbridos, mechas e fibras moídas) ou folhas feitas de materiais pré-impregnados, incluindo compostos preenchidos e reforçados
• Polímeros de cristal líquido termotrópicos.

Amostras entalhadas normalmente não são adequadas para uso com materiais celulares rígidos, compósitos reforçados com fibras longas ou polímeros de cristal líquido termotrópicos. Nesses casos, amostras sem entalhe podem ser utilizadas. Este método é adequado para amostras moldadas em dimensões selecionadas, usinadas a partir da seção central de uma amostra de teste multiuso padrão ou usinadas a partir de produtos acabados ou semiacabados, como moldes, laminados e chapas extrudadas ou fundidas.

A norma “ISO 179 Plásticos - Determinação das propriedades de impacto Charpy”, desenvolvida pela Organização Internacional para Padronização (ISO), consiste nas seguintes subseções publicadas sob o mesmo título:

• A norma "ISO 179-1 Parte 1: Ensaios de Impacto Não Instrumentados" descreve um método para determinar a resistência ao impacto Charpy de plásticos sob condições específicas. Esta norma define diversas configurações de corpos de prova e de ensaio. Diferentes parâmetros de ensaio são especificados dependendo do tipo de material, do tipo de corpo de prova e do tipo de entalhe. Este método pode ser usado para examinar o comportamento de tipos específicos de corpos de prova sob condições de impacto definidas e para prever a fragilidade ou tenacidade dos corpos de prova dentro das limitações das condições de ensaio. Também pode ser usado para determinar dados comparativos de tipos de materiais semelhantes.

O corpo de prova, apoiado principalmente em suas extremidades como uma viga horizontal, é atingido por um único impactador com a linha de impacto centrada entre os suportes e é dobrado a uma taxa alta e nominalmente constante. No caso de impacto de borda com corpos de prova entalhados, a linha de impacto é diretamente oposta ao entalhe único. O método determina as dimensões preferenciais do corpo de prova.

Testes realizados em amostras de tamanhos ou entalhes diferentes, ou em amostras preparadas em condições diferentes, podem produzir resultados não comparáveis. Outros fatores, como a capacidade energética do instrumento, a velocidade de impacto e o condicionamento da amostra, também podem afetar os resultados.

Consequentemente, quando dados comparativos são necessários, esses fatores devem ser cuidadosamente controlados e registrados. O método não se destina a ser usado como fonte de dados para cálculos de projeto. No entanto, informações sobre o comportamento típico de um material podem ser obtidas por meio de ensaios em diferentes temperaturas, variando o raio do entalhe e/ou a espessura da amostra, e testando amostras preparadas em diferentes condições.

• A norma "ISO 179-2 Parte 2: Ensaios de Impacto Instrumentados" descreve um método para determinar as propriedades de impacto Charpy de plásticos a partir de diagramas de força-deflexão. A ISO 179-1 define diferentes tipos de corpos de prova em forma de barra e configurações de teste, bem como parâmetros de teste dependentes do tipo de material, tipo de corpo de prova e tipo de entalhe. Efeitos dinâmicos como ressonância da célula de carga/percussor, ressonância do corpo de prova e picos iniciais de contato/inércia são abordados neste documento.

A norma ISO 179-1 é adequada para caracterizar o comportamento do impacto exclusivamente pela resistência ao impacto, utilizando dispositivos cuja energia potencial é aproximadamente igual à energia de fratura específica a ser medida. Esta norma é utilizada para registrar um diagrama força-deflexão ou força-tempo para caracterização detalhada do comportamento do impacto e para desenvolver dispositivos automatizados que eliminam a necessidade de correspondência de energia.

O método descrito nesta norma também é adequado para:

• Para obter mais e diferentes propriedades do material sob condições de impacto.
• Audite o procedimento de teste Charpy, pois esta instrumentação permite a detecção de erros operacionais típicos, como a amostra não estar em contato próximo com os suportes.
• Detecção automática do tipo de fratura.
• Instrumentos do tipo pêndulo para evitar a substituição frequente de martelos de pêndulo.
• Para medir propriedades mecânicas de fratura descritas em outras normas ISO.

A norma ISO 179-1 se aplica à gama de materiais que podem ser testados por este método.

Para comparabilidade geral dos resultados dos testes, a norma ISO 179-1 deve ser consultada.

Informações sobre o comportamento típico dos materiais podem ser obtidas por meio de ensaios em diferentes temperaturas, variando o raio do entalhe ou a espessura da amostra, e testando amostras preparadas sob diferentes condições. Não é objetivo desta norma fornecer uma interpretação do mecanismo que ocorre em cada ponto do diagrama força-deflexão. Tais interpretações são uma tarefa de pesquisa científica contínua.

Os resultados dos testes obtidos com este método só podem ser comparados se as condições de preparação do corpo de prova e as condições de teste forem idênticas. Portanto, o comportamento de impacto dos produtos acabados não pode ser previsto diretamente a partir deste teste.

Em princípio, um corpo de prova em forma de haste, apoiado em suas extremidades como uma viga horizontal, é atingido verticalmente com a linha de impacto centrada entre os suportes e é desviado a uma taxa alta e nominalmente constante. Durante o impacto, a força de impacto é registrada em função do tempo ou da deflexão. Dependendo do método de avaliação, a deflexão do corpo de prova pode ser medida diretamente com instrumentos de medição apropriados ou, no caso de portadores de impacto sem atrito, calculando a velocidade e a força iniciais em função do tempo. O diagrama força-deflexão obtido nesses testes descreve o comportamento do corpo de prova em impactos com alta taxa de deflexão, e vários aspectos das propriedades do material podem ser inferidos a partir desse diagrama.

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