SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO
2 MÁQUINA UNIVERSAL
3 MÁQUINA DE ENSAIO DE TORÇÃO
4 DURÔMETRO BRINELL
5 DURÔMETRO ROCKWELL
6 A MÁQUINA DE ULTRA-SOM
6.1- Transdutor
7 CONCLUSÃO
8 BIBLIOGRAFIA
1 INTRODUÇÃO
Para poder garantir a qualidade de seus produtos, o fabricante precisa ter certeza de que ele foi produzido com materiais adequados, em conformidade com as normas técnicas estabelecidas, e que apresenta, portanto, características apropriadas ao uso que lhe será dado.
O conhecimento destas características só é possível através do emprego de diversos equipamentos que fazem os ensaios necessários para se obter a confiabilidade do produto.
Este trabalho mostrará algumas das diversas máquinas existentes para a constituição de um ensaio, seja ele destrutivo, onde se perde o corpo de prova, ou não-destrutivo, sem que haja qualquer perda de material.
2 MÁQUINA UNIVERSAL
O ensaio de tração geralmente é realizado na máquina universal, Figura 1, que tem este nome porque se presta à realização de diversos tipos de ensaios. Para a realização do ensaio de tração, fixa-se o corpo de prova na máquina por suas extremidades, numa posição que permite ao equipamento aplicar-lhe uma força axial para fora, de modo a aumentar seu comprimento.
A máquina de tração é hidráulica, movida pela pressão de óleo, e está ligada a um dinamômetro que mede a força aplicada ao corpo de prova.
Do mesmo modo que o ensaio de tração, o ensaio de compressão pode ser executado na máquina universal de ensaios, com a adaptação de duas placas lisas – uma fixa e outra móvel. É entre elas que o corpo de prova é apoiado e mantido firme durante a compressão.
Na máquina universal ainda são feitos os ensaios de cisalhamento, embutimento, entre outros.
3 MÁQUINA DE ENSAIO DE TORÇÃO
Esta máquina possui duas cabeças às quais o corpo de prova é fixado. Uma das cabeças é giratória e aplica ao corpo de prova o momento de torção. A outra está ligada a um pêndulo que indica, numa escala, o valor do momento aplicado ao corpo de prova.
4 DURÔMETRO BRINELL
Em 1900, J. A. Brinell divulgou este ensaio, que passou a ser largamente aceito e padronizado, devido à relação existente entre os valores obtidos no ensaio e os resultados de resistência à tração.
O ensaio de dureza Brinell consiste em comprimir lentamente uma esfera de aço temperado, de diâmetro D, sobre uma superfície plana, polida e limpa de um metal, por meio de uma carga F, durante um tempo t, produzindo uma calota esférica de diâmetro d .
O ensaio Brinell é usado especialmente para avaliação de dureza de metais não ferrosos, ferro fundido, aço, produtos siderúrgicos em geral e de peças não temperadas. É o único ensaio utilizado e aceito para ensaios em metais que não tenham estrutura internauniforme.
Por outro lado, o uso deste ensaio é limitado pela esfera empregada. Usando-se esferas de aço temperado só é possível medir dureza até 500 HB, pois durezas maiores danificariam a esfera.
5 DURÔMETRO ROCKWELL
Pode-se realizar o ensaio de dureza Rockwell em dois tipos de máquinas, ambas com a mesma técnica de operação, que diferem apenas pela precisão de seus componentes.
A máquina padrão mede a dureza Rockwell normal e é indicada para avaliação de dureza em geral.
A máquina mais precisa mede a dureza Rockwell superficial, e é indicada para avaliação de dureza em folhas finas ou lâminas, ou camadas superficiais de materiais.
Na máquina Rockwell normal, cada divisão da escala equivale a 0,02 mm; na máquina Rockwell superficial, cada divisão equivale a 0,01 mm.
As escalas de dureza Rockwell foram determinadas em função do tipo de penetrador e do valor da carga maior.
Nos ensaios de dureza Rockwell normal utiliza-se uma pré-carga de 10 kgf e a carga maior pode ser de 60, 100 ou 150 kgf.
Nos ensaios de dureza Rockwell superficial a pré-carga é de 3 kgf e a carga maior pode ser de 15, 30 ou 45 kgf.
Estas escalas não têm relação entre si. Por isso, não faz sentido comparar a dureza de materiais submetidos a ensaio de dureza Rockwell utilizando escalas diferentes. Ou seja, um material ensaiado numa escala só pode ser comparado a outro material ensaiado na mesma escala.
6 A MÁQUINA DE ULTRA-SOM
Uma máquina de ultra-som básica possui as seguintes partes:
• Sonda transdutora – sonda que envia e recebe as ondas sonoras;
• Unidade de processamento central (ou CPU) – computador que faz todos os cálculos e contém as fontes de energia elétrica para si e para a sonda transdutora;
• Controles de pulsos do transdutor – altera a amplitude, a freqüência e a duração dos pulsos emitidos pela sonda transdutora;
• Mostrador – exibe a imagem dos dados do ultra-som processados pela CPU;
• Teclado/cursor – introduz dados e faz medições a partir do mostrador;
• Dispositivo de armazenamento em disco (rígido, flexível, CD) – armazena as imagens obtidas;
• Impressora – imprime a imagem a partir dos dados exibidos.
O uso do ultra-som como ensaio não destrutivo é largamente difundido nas indústrias para detectar descontinuidades em todo o volume do material a analisar, tanto em metais (ferrosos ou não ferrosos) como em não metais.
O ensaio consiste em fazer com que o ultra-som, emitido por um transdutor, percorra o material a ser ensaiado, efetuando-se a verificação dos ecos recebidos de volta, pelo mesmo ou por outro transdutor.
6.1- TRANSDUTOR
O transdutor ou cabeçote é o componente principal da máquina de ultra-som. Ele emite as ondas sonoras e recebe os ecos. Por assim dizer, ele representa a boca e os ouvidos da máquina de ultra-som. O transdutor gera e recebe ondas sonoras usando um princípio chamado efeito piezoelétrico (ou pressão elétrica) , que foi descoberto por Pierre e Jacques Curie, em 1880. Nele, há um ou mais cristais de quartzo, chamados cristais piezoelétricos. Quando uma corrente elétrica é aplicada a esses cristais, eles mudam de formato rapidamente. As mudanças rápidas de formato ou vibrações dos cristais produzem ondas sonoras que se deslocam para fora. Por outro lado, quando ondas sonoras ou de pressão atingem os cristais, eles emitem correntes elétricas. Assim, os mesmos cristais podem ser usados para enviar e receber as ondas sonoras. O transdutor também possui uma substância absorvente de som, para eliminar reflexos posteriores do próprio transdutor, e uma lente acústica, para ajudar a focalizar as ondas sonoras emitidas.
7 CONCLUSÃO
Atualmente, entende-se que o controle de qualidade precisa começar pela matéria-prima e deve ocorrer durante todo o processo de produção, incluindo a inspeção e os ensaios finais nos produtos acabados.
Daí a grande importância e contribuição das máquinas que fazem esses ensaios em garantir a qualidade dos produtos e que as propriedades necessárias estejam adequadas ao uso e a aplicação do material.
8 BIBLIOGRAFIA
COZACIUC, Ivan et al. Ensaios de Materiais. Telecurso 2000. Editora Globo, 1997.
COMO TUDO FUNCIONA. Disponível em: < http://ciencia.hsw.uol.com.br/ultra-som2.htm>. Acesso em 27 de maio de 2008.
OLIVEIRA NETTO, Alvim Antônio de. Metodologia da pesquisa científica: guia prático para a apresentação de trabalhos acadêmicos. Florianópolis: Visual Books, 2005. 162 p.
WILSON INSTRUMENTS. Disponível em : < http://www.instron.com.br/wa/library/StreamFile.aspx?doc=1250> . Acesso em 25 de maio de 2008.