Enquanto o ensaio de tração revela como um material se comporta quando puxado, muitos componentes (painéis, carcaças, perfis estruturais) trabalham predominantemente sob flexão. É para esse cenário que existe a ASTM D790, equivalente tecnicamente à norma internacional ISO 178, que padroniza o ensaio de flexão em três pontos (imagem ao lado) para plásticos reforçados e não reforçados.

 

O procedimento posiciona o corpo de prova sobre dois apoios, com uma carga aplicada no centro do vão, gerando simultaneamente tensão de tração na face inferior e tensão de compressão na face superior. Uma combinação que reproduz de forma mais realista o comportamento de muitos componentes em serviço do que um ensaio de tração pura conseguiria capturar. Dessa curva de força versus deslocamento derivam a resistência à flexão (a tensão máxima suportada) e o módulo de flexão (a rigidez do material sob esse tipo de carregamento), usualmente calculado como módulo secante a 1% de deformação.

 

O ponto técnico que costuma passar despercebido é que o módulo de flexão e o módulo de tração do mesmo material, embora relacionados, não são numericamente idênticos e não deveriam ser tratados como intercambiáveis em cálculos de engenharia. Isso ocorre porque a distribuição de tensões ao longo da seção transversal em flexão não é uniforme, ao contrário da tração pura, e porque a face comprimida do material pode se comportar de forma sutilmente diferente da face tracionada, especialmente em polímeros semicristalinos ou em compósitos com reforço não uniformemente distribuído. Esse detalhe se torna especialmente relevante ao qualificar material reciclado para aplicações estruturais.

 

À medida que aumentam os ciclos de reprocessamento, a resistência à flexão e a resistência a tração não crescerão proporcionalmente e essa análise completa só fica visível quando os dois ensaios são realizados em conjunto. Isso tem implicação direta sobre quais aplicações (predominantemente flexionadas ou predominantemente tracionadas) são mais adequadas para um determinado lote de reciclado.

 

Frequentemente, a D790 é reportada junto de outras propriedades térmico-mecânicas relacionadas em fichas técnicas mais completas, tais como a temperatura de deflexão sob carga (HDT, ASTM D648), que usa justamente uma configuração de flexão para determinar em que temperatura um material perde rigidez suficiente para deformar sob uma tensão padronizada.

 

A combinação D790 mais D648 – que determina a temperatura de deflexão térmica (HDT, de heat deflection temperature) – é, na prática, o par de ensaios que mais frequentemente decide se um material pode ou não substituir um metal ou uma resina de engenharia mais cara em uma peça estrutural sujeita a variação de temperatura. Para quem especifica material, a recomendação prática é nunca aceitar apenas o módulo de flexão isolado como "prova de rigidez". Saiba mais sobre a HDT na coluna da próxima semana.

 

Imagem: Bangyos24/Shutterstock

 

Saiba mais sobre normas para o setor de plásticos acompanhando a seção Normas, no portal da Plástico Industrial.

 ________________________________________________________________________________________

Assine a PI News, a newsletter semanal da Plástico Industrial, e receba informações sobre mercado e tecnologia para a indústria de plásticos. Inscreva-se aqui.

________________________________________________________________________________________

 

(*)Alan Bonel é especialista em polímeros e atua há mais de 15 anos com foco em normas técnicas nacionais e internacionais, especialmente nas áreas de ensaios, laboratório e requisitos de montadoras. Compartilha conteúdos técnicos no LinkedIn e no canal do YouTube @bonelsimplificando.

 

Normas

---