Materiais de construçÃo mecânica II m 307 Materiais Polímeros e Compósitos relatório



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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

MECÂNICA II

M 307
Materiais Polímeros e Compósitos

RELATÓRIO

Laboratório de Materialografia


Responsáveis:


Ana Rita Soares

em00087@fe.up.pt

Fernanda Sá

em00109@fe.up.pt

Joana Valente

em00008@fe.up.pt

José Baltarejo

jjrespeitatus@iol.pt

Pedro Barbosa

em99165@fe.up.pt

Ricardo Martins

rmartins@portugalmail.pt

Ricardo Pedrosa

em00018@fe.up.pt

Docente: Rui Ribeiro

Tabelas de resultados em Excel anexadas no site:
www.fe.up.pt/~em00018/MCM2

Indice



Trabalho Prático nº 1 3

Medições de dureza Shore-A e Shore-D 3

1. Introdução 3

2. Objectivos 3

3. Materiais Utilizados 3

4. Procedimento Experimental 3

5. Provetes (Dimensões) 4

7. Análise dos Resultados Obtidos 5

8. Conclusão 5

Trabalho Prático nº2 6

Determinação de propriedades mecânicas em flexão 6

1. Introdução 6

2. Objectivos 6

3. Preparação do trabalho experimental 6

4. Materiais Utilizados 6

5. Procedimento Experimental: 7

6. Resultados Obtidos 7

7. Análise dos Resultados Obtidos 9

8. Conclusão 9

Trabalho Prático nº3 10

Determinação de propriedades mecânicas em tracção 10

1. Introdução 10

2. Objectivos 10

3. Materiais Utilizados 11

4. Procedimento Experimental 11

5. Resultados Obtidos e sua Análise 12

5.5. Análise dos resultados obtidos 16

Trabalho Prático nº4 18

Identificação de Termoplásticos 18

1. Introdução 18

2. Objectivos 18

4. Procedimento Experimental 19

5. Resultados Obtidos 19

6. Análise dos Resultados Obtidos 19

7. Conclusão 20

Conclusão e Comentários Gerais 21

Bibliografia 22

Páginas Web 22


Trabalho Prático nº 1

Medições de dureza Shore-A e Shore-D




1. Introdução

Os ensaios de dureza são, sem dúvida, os mais utilizados na indústria, especialmente na indústria metalomecânica, sendo empregues no controlo de qualidade em materiais e peças acabadas. A simplicidade de execução e o baixo custo dos equipamentos justificam a sua utilização generalizada. As aplicações dos ensaios de dureza incluem a determinação aproximada das características de ductilidade e resistência de materiais, controlo de qualidade em tratamento térmicos e mecânicos, controlo de qualidade em processos de conformação e em etapas de fabricação, etc.

A dureza de um material pode definir-se de várias maneiras, sendo no entanto a definição mais usual de resistência do material à indentação ou penetração. A determinação da dureza tem a finalidade de saber se o material atingiu uma determinada condição metalúrgica e/ou mecânica, podendo servir como aproximação grosseira à determinação do valor da tensão de rotura.

Os principais tipos de ensaios de dureza usados na indústria são: Brinell, Vickers, Rockwell, Shore e microdureza.

Relativamente à dureza Shore, pode-se dizer que esta consiste na resistência à penetração a um indentor com uma forma determinada e uma dada carga.

Para executar estes testes recorrem-se a durómetros. Os durómetros são aparelhos de medição que indicam a dureza de um dado material em função da penetração que um indentor consegue provocar num dado material. Com este método podemos determinar a dureza de materiais abrangendo desde borrachas vulcanizadas moles até alguns plástico duros. Este método permite a medição de valores de indentação imediatos, em períodos de tempos específicos ou em ambos os casos.




2. Objectivos

Pretende-se, neste trabalho, proceder à medição da dureza Shore-A e Shore-D de diferentes provetes de materiais poliméricos fornecidos para estudo.



A medição da dureza do polímero foi efectuada utilizando durómetros com escala de medida Shore-A e Shore-D, seguindo os procedimentos indicados na norma específica e no manual de instruções.


3. Materiais Utilizados





  1. provetes

  2. durómetros: Shore-A CEAST S.p.A. 3116.000

Shore-D CEAST S.p.A. 3114.000


4. Procedimento Experimental



4.1. Procedeu-se à medição da dureza, com o durómetro Shore-A CEAST S.p.A. 3116.000, dos vários provetes, tendo em atenção a necessidade de respeitar certas regras: uma distância mínima entre os pontos de medição de 6 [mm], necessidade de aplicar uma força constante de ensaio para ensaio durante pelo menos três segundos.

4.2. Anotaram-se os resultados obtidos experimentalmente, tendo em atenção a necessidade de dividir o provete em três zonas distintas.

4.3. Repetiu-se o procedimento 4.1. e 4.2. com o durómetro Shore-D CEAST S.p.A. 3114.000.

5. Provetes (Dimensões)







Provete 2 [mm]

Provete 5 [mm]
Provete 6 [mm]

a

10.37

10.14

10.31

b

3.95

3.98

4.00



6- Medidas da dureza de cada provete:


Shore A

Provete

2

5

6

1

98,0

95,0

97,0

2

99,0

97,5

95,0

3

98,0

98,0

96,5

4

98,0

98,0

96,5

5

98,0

97,5

97,0

6

97,5

97,5

96,5

7

98,0

97,5

96,0

8

98,0

97,5

96,0

9

99,0

97,5

96,0

10

98,0

98,0

97,0

11

97,0

98,0




12

99,5

99,5




13




97,0




Média

98,2

97,6

96,4



Shore D

Provete

2

5

6

1

84,0

61,0

62,0

2

84,0

60,5

61,0

3

84,0

60,5

63,0

4

82,5

61,0

61,0

5

83,0

61,0

61,0

6

83,0

61,0

60,0

7

83,0

60,5

61,0

8

83,0

61,0

61,0

9

83,0

61,0

61,0

10

81,0

61,5




11

81,0

61,0




12

81,0

61,0




13

82,0

61,0




14

82,0







15

83,0







16

82,0





Provete dividido em 3 partes:


A




B




C









17

81,5







18

80,5







19

82,0







20

81,5







21

82,0







22

82,0







23

83,0







24

83,5







25

84,0







26

84,0







Média

82,5

60,9

61,2


7. Análise dos Resultados Obtidos

Após uma análise no website www.matweb.com, não nos foi possível determinar com rigor e precisão qual o material em causa, para cada provete em estudo. Contudo retiramos os resultados que nos pareceram mais verdadeiros, expondo-os na tabela que se segue.





Provete

Média da dureza

Hipóteses de resultados




Shore A

2

98.2

PTFE; PUR; FEP – Para estes valores de dureza existem inúmeros resultados.

5

97.6

6

96.4

Shore D

2

82.5

Devido ao facto de existirem vários resultados foi decidido que seria mais ponderado não especificar nenhuma conclusão.

5

61.0

Também não foi conclusivo.

6

61.2

Também não foi muito conclusivo.


8. Conclusão

A veracidade destes resultados pode ter sido afectada por vários factores.

Seguindo a norma, o teste deveria ter sido realizado pela mesma pessoa, o durómetro deveria ter sido lentamente pressionado com uma determinada carga, a dureza deveria ter sido lida 3 segundos após a superfície do durómetro atingir o material em teste e em pontos separados de 6 [mm] ao longo dos provetes.

Contudo podem ter ocorrido erros de procedimento. Na aplicação das forças, por não terem sido homogéneas; no tempo após o qual o resultado foi lido, que pode não ter sido sempre o correcto; na distância em pontos de medição por não ter sido a recomendada.

Depois, quando se procedeu á leitura dos resultados dados pelo durómetro, podem ter ocorrido erros de paralaxe, situação que pode ter sido agravada pelo facto de vários elementos do grupo terem efectuado as medições de dureza.

Outros factores que podem ter afectado os resultados, foram as características do meio: a temperatura e a humidade. Estas propriedades não foram medidas e em alguns materiais influenciam fortemente as suas propriedades.

Finalmente os durómetros podiam não ser os recomendados para os polímeros em teste e assim os valores lidos não serem fiáveis. Pois nem todos os durómetros são recomendados para todos os polímeros.





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