Fluência em materiais poliméricos.

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A fluência é uma alteração mecânica provocada pela deformação plástica quando um material é submetido a cargas ou tensões constantes por um longo período de tempo.

Na fluência, o material polimérico pode se deformar além do seu limite de escoamento, de maneira irrecuperável e comprometendo seu desempenho, principalmente em componentes que serão submetidos a temperaturas elevadas.

Os três principais fatores da fluência são: tensão, tempo e temperatura. Assim, o ensaio de fluência é um importante teste mecânico que simula deformações que podem ocorrer durante a aplicação final do material, fornecendo previsões do desempenho em função do tempo, sob as condições de uso.

Geralmente, a ruptura por fluência de um polímero é o resultado da interação de um ou mais eventos, tais como deformação viscoelástica, ruptura de ligações primárias ou secundárias, escoamento por cisalhamento, deslizamento entre cadeias, formação e crescimento de vazios e colapso das fibras, com defeitos intrínsecos e externos, resultando na formação e crescimento de trincas e na ruptura final.

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Dependendo do polímero, da sua estrutura e das suas interações com as condições de trabalho, tais como temperatura, tensão e tempo, ocorrerá o predomínio de alguns destes eventos.

A identificação de tais eventos predominantes é crucial para o desenvolvimento e aplicação de critérios de fratura para predizer a ruptura por fluência e, assim, determinar a extrapolação confiável dos dados de ruptura por fluência das condições de ensaio para as condições de serviço.

Normalmente, a fluência de um material é avaliada submetendo-o a um esforço de tração, mas também pode ser avaliada sob flexão ou compressão.

O equipamento empregado na realização desse ensaio permite a aplicação de uma carga constante ao corpo de prova, enquanto o mesmo fica dentro de um forno que mantém a temperatura definida para o ensaio.

A deformação do corpo de prova em função do tempo é medida com o auxílio de um extensômetro acoplado.

A partir do ensaio de fluência também é possível obter o módulo sob fluência, a curva tensão versus deformação isócrona e a curva de fluência até a ruptura.

Assim, é possível definir o material polimérico que terá melhor desempenho sob as condições finais de uso, garantindo o bom funcionamento durante a vida útil do produto.

O CCDM conta com infraestrutura e pessoal capacitado para a realização de ensaios de fluência em polímeros para diferentes formatos de corpos de prova e em condições de temperatura entre 23ºC e 200ºC. As seguintes normas são avaliadas: ASTM D2990, ISO 899-1, além de outras normas e procedimentos sob consulta.

 

Entre em contato conosco para saber mais sobre ensaio de fluência e também sobre outros ensaios que são realizados em nossos laboratórios.

 

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