Determinação da força de ruptura de extremidade única e alongamento na ruptura usando máquina de teste EN ISO 2062

A norma "EN ISO 2062 Têxteis - Fios de embalagens - Determinação da força de ruptura e alongamento na ruptura de uma extremidade usando um testador de razão de alongamento constante (CRE)", que se originou como uma norma europeia e foi posteriormente publicada pela Organização Internacional de Normalização (ISO), descreve métodos para determinar a força de ruptura e o alongamento na ruptura de fios têxteis retirados de embalagens. Esta norma inclui quatro métodos:

• Método A: Manual, as amostras são retiradas diretamente das embalagens condicionadas.
• Método B: Automático, as amostras são retiradas diretamente das embalagens condicionadas.
• Método C: Manual, usando meadas de teste relaxadas após condicionamento.
• Método D: Manual, as amostras são utilizadas após a imersão.

O Método C é utilizado em casos de disputa quanto ao alongamento do fio na ruptura. Espera-se que os Métodos A, B e C produzam os mesmos resultados para a resistência do fio, mas o Método C pode produzir valores de alongamento real (e mais altos) ligeiramente superiores aos do Método A ou B. O Método D provavelmente produzirá resultados tanto para a resistência à ruptura quanto para o alongamento na ruptura diferentes daqueles obtidos pelos Métodos A, B ou C.

Esta norma internacional especifica métodos que utilizam instrumentos de ensaio de tração com extensão constante do corpo de prova (CRE). Os ensaios realizados em instrumentos obsoletos com taxa de movimento constante (CRE) e taxa de carregamento constante são discutidos no anexo da norma (Anexo A) para fins informativos, reconhecendo o fato de que esses instrumentos ainda estão em uso e podem ser utilizados mediante acordo.

Esta norma se aplica a todos os tipos de fios, exceto fios de vidro, elastoméricos, de aramida, de polietileno de alto peso molecular (HMPE), de polietileno de ultra-alto peso molecular (UHMPE), de cerâmica e de carbono e fitas de poliolefina.

A norma ISO 3341 apresenta um método para testar fios de vidro. Esta norma é aplicável a fios obtidos de embalagens, mas também pode ser aplicada a fios extraídos de tecidos, mediante acordo entre as partes envolvidas. Esta norma é para testes de ponta única (fio único) de fios. O método de teste de meada é apresentado na norma ISO 6939.

Para os fins desta norma, aplicam-se os seguintes termos e definições:

• A força de ruptura é a força máxima aplicada a uma amostra em um ensaio de tração até a ruptura. Para fios, a força ou carga de ruptura é expressa preferencialmente em centinewtons.
• O alongamento na ruptura é o aumento no comprimento da amostra correspondente à força de ruptura. Para fios, o alongamento na ruptura é expresso como uma porcentagem do comprimento inicial.
• A resistência à ruptura é a razão entre a força de ruptura de um fio e sua densidade linear. Para fios, a resistência à ruptura é expressa em centinewtons/tex.
• Um testador de taxa de alongamento constante (CRE) de amostra é uma máquina de teste na qual uma extremidade da amostra é mantida em uma garra quase estacionária e a outra extremidade é presa em uma garra acionada a uma velocidade constante. Um sistema adequado é fornecido para detectar e registrar a força aplicada e o alongamento.
• O grampo é a parte de uma máquina de ensaio de tração usada para prender a amostra por meio de mandíbulas apropriadas.
• As mandíbulas são elementos de uma pinça que seguram a amostra.
• O comprimento nominal, ou comprimento padrão, é a distância entre os pontos de fixação no testador. Em alguns grampos, é a distância entre os pontos de fixação medida ao longo do trajeto da rosca.
• Comprimento inicial é o comprimento de um corpo de prova sob pré-tensão especificada no início do teste (entre pontos de compressão).
• Uma embalagem é um pedaço de fio em um formato adequado para uso, manuseio ou armazenamento. As embalagens podem ser suportadas (por exemplo, cones, bobinas) ou não suportadas (por exemplo, novelos, novelos).

Em princípio, uma amostra de fio é esticada até a ruptura por um dispositivo mecânico adequado, e a força de ruptura e o alongamento na ruptura são registrados. Utiliza-se uma taxa de extensão constante de 100% por minuto (com base no comprimento de medida), embora taxas maiores ou menores sejam permitidas mediante acordo. São permitidos dois comprimentos de medida: tipicamente 500 mm (com uma taxa de extensão de 500 mm/min) e, excepcionalmente, 250 mm (com uma taxa de extensão de 250 mm/min).

As amostras devem ser coletadas de acordo com as instruções fornecidas na especificação do material, se houver, ou de acordo com os procedimentos aqui descritos. Amostras em massa devem ser coletadas de uma ou mais caixas representativas do lote a ser testado, conforme mostrado na tabela intitulada "Frequência de amostragem".

Se forem necessários apenas valores médios, 10 pacotes devem ser retirados da amostra global e distribuídos o mais uniformemente possível entre os casos e níveis em cada caso. O número mínimo de amostras a serem testadas deve ser 50 para fios fiados simples e 20 para outros fios. As amostras devem ser distribuídas o mais uniformemente possível entre os 10 pacotes.

Se a variabilidade do teste for conhecida e apenas os valores médios forem necessários, o tamanho da amostra deve ser calculado como 0,17 CV² ^, onde CV é o coeficiente de variação (expresso em porcentagem) das rupturas individuais obtido a partir da experiência com material similar. Esse tamanho de amostra proporciona uma sensibilidade de mais ou menos 4% com um nível de probabilidade de 90% (1,96 vezes o erro padrão médio). O teste de resistência é um teste unilateral, o que significa que “o fio não será mais fraco que…” mas “pode ser mais resistente que…”. Quando se especifica uma probabilidade de 90%, uma das caudas da distribuição corresponde a 5%, ou exatamente à soma das duas caudas, ou ainda à probabilidade mais comum de 95%, adequada para um teste bilateral.

Se o coeficiente de variação precisar ser determinado além da média, 20 pacotes devem ser retirados da amostra global e pelo menos 200 amostras para fios fiados simples e pelo menos 100 amostras para todos os outros tipos de fios devem ser testadas.

Se forem coletadas amostras de tecido (não adequado para dispositivos de teste automatizados, Método B), a amostra de tecido deve ser grande o suficiente para fornecer um número e comprimento de amostras suficientes. Amostras de teste devem ser coletadas para garantir que a torção do fio não se altere durante a amostragem. Para tecidos planos, amostras de urdume devem ser coletadas de diferentes extremidades, e amostras de trama devem ser coletadas aleatoriamente de várias seções da amostra para garantir que o fio seja o mais representativo possível. Para tecidos de malha, as amostras devem representar o maior número possível de fios diferentes.

O pré-condicionamento, o condicionamento e as atmosferas de teste devem ser conforme especificado na ISO 139. Para os Métodos A a C, os pacotes de amostra ou meadas de teste devem ser pré-condicionados por pelo menos 4 horas. Se as amostras forem condicionadas diretamente do lado seco, o pré-condicionamento geralmente pode ser omitido. Após o pré-condicionamento, a amostra deve ser levada ao equilíbrio de umidade sob a atmosfera de condicionamento. Para meadas, o condicionamento durante a noite geralmente é suficiente, mas para pacotes bem embalados, são necessárias pelo menos 48 horas. O pré-condicionamento e o condicionamento não são necessários para testes úmidos (Método D).

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