O QUE É UM TESTE DE FADIGA?
Um teste de fadiga é um procedimento controlado e sistemático usado para avaliar a capacidade inerente de um material de suportar condições de carga cíclica. Essas tensões repetidas, geralmente na forma de tensão, compressão, flexão, torção ou combinações dessas, podem induzir danos ao material ou até mesmo sua falha, mesmo que as cargas aplicadas sejam menores que a resistência máxima do material.
Os resultados de um teste de fadiga fornecem informações essenciais sobre a durabilidade e a segurança dos materiais usados em aplicações críticas, desde componentes aeroespaciais até peças automotivas e engenharia estrutural.
O que é o fenômeno da fadiga em materiais?
O fenômeno da fadiga em materiais é um processo de degradação mecânica caracterizado por alterações estruturais progressivas, localizadas e permanentes quando submetido a tensões e deformações flutuantes. Esse fenômeno, frequentemente observado em materiais sujeitos a cargas cíclicas, leva a um ponto crítico no qual o material pode desenvolver rachaduras ou, eventualmente, falhar, apesar de as cargas aplicadas permanecerem abaixo da resistência final do material.
No decorrer da fadiga, os materiais sofrem deformação plástica, que pode se manifestar como deformação em microescala. Quando essas deformações localizadas se acumulam sob tensão contínua, elas podem levar ao desenvolvimento de danos macroscópicos e, por fim, culminar na fratura do material ou componente.
Como realizar um teste de fadiga?
A realização de um teste de fadiga envolve o carregamento de uma amostra em uma máquina de teste de fadiga, a aplicação da tensão predeterminada, o descarregamento com carga zero ou na direção oposta e a repetição desse ciclo até o final do teste. O teste pode ser realizado por um número predeterminado de ciclos ou até a falha do corpo de prova, dependendo dos parâmetros específicos do teste.
Qual é a finalidade dos testes de fadiga?
O principal objetivo de um teste de fadiga geralmente é determinar a vida útil esperada de um material sob carga cíclica. No entanto, a força da fadiga e a resistência a rachaduras também são parâmetros importantes. A vida útil da fadiga refere-se ao número total de ciclos que um material pode suportar em um único regime de carga. Um teste de fadiga também é útil para determinar a carga máxima que um corpo de prova pode suportar em um determinado número de ciclos. Todos esses atributos são de imensa importância nos setores em que os materiais estão sujeitos a forças flutuantes, em vez de constantes.
De chassis de carros de Fórmula 1 a implantes dentários, a compreensão e o teste de fadiga são cruciais para o projeto de componentes expostos a cargas cíclicas. Os testes de fadiga ajudam a estimar a vida útil e a avaliar a durabilidade dos componentes em relação aos níveis de tensão aplicados, garantindo a confiabilidade dos materiais em diferentes aplicações.
Diferentes tipos de testes de fadiga
- Teste de fadiga de alto ciclo: Teste de fadiga padrão realizado em frequências entre aproximadamente 1 e 5000 Hz.
- HCF (DIN 50100) Teste de fadiga de alto ciclo: Teste de fadiga padrão realizado em frequências entre aprox. 1 e 5000 Hz.
- Teste de fadiga por flexão em barras rotativas, DIN 50113.
- Testes de fadiga por compressão e tração.
- Avaliação da resistência (resistência à fadiga) contra tensões cíclicas usando uma combinação de tensão, descarga e compressão.
- Teste de fadiga de giga-ciclo: teste de fadiga no qual são aplicados aproximadamente 1 × 10^9 ciclos ou mais em um curto período de tempo, usando vibrações ultrassônicas, etc.
- Máquina de teste de propagação de trincas por fadiga: Avalia a taxa de propagação de rachaduras sob tensões cíclicas.
VHCF
Teste de ciclo muito alto
Testes de fadiga mais comuns
- ASTM D3479 – Fadiga por tensão-tensão de materiais compostos de matriz polimérica
- ASTM D7774 – Equipamento de teste de fadiga por flexão para materiais plásticos
- ASTM E2207 – Equipamento para teste de fadiga por torção axial em materiais tubulares de paredes finas
- ASTM E2368 – Equipamento de teste de fadiga termomecânica
- ASTM E466 – Teste de fadiga de carga controlada e amplitude constante de metais
- ASTM E467 – Sistema de teste de fadiga axial de força constante – Máquinas de teste
- ASTM E606 – Teste de fadiga controlado por deformação em ciclos altos e baixos
- DIN EN 6072 – Série aeroespacial – Materiais metálicos – Métodos de teste – Teste de fadiga de amplitude constante
- DIN 50100 – Testes de fadiga com carga controlada – Desempenho e avaliação de testes cíclicos com amplitude de carga constante em corpos de prova e componentes metálicos
- ISO 1099 – Materiais metálicos – Ensaios de fadiga – Método de força axial controlada
- ISO 7206 – Teste de implantes de quadril
- ISO 14801 – Equipamento para teste de fadiga de implantes dentários
- ISO 15024 – Teste de resistência à fratura interlaminar para materiais compostos de plástico – Máquinas de teste
- ISO 22675 – Instalações para testes de fadiga de dispositivos de proteção para tornozelos e pés
Máquinas de teste de fadiga
SÉRIE EA
Atuadores eletromecânicos
SÉRIE UD
Máquinas de teste lineares
SÉRIE TM
Sistemas de teste de torção
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