Ensaio de Impacto / Choque

Os ensaios de impacto caracterizam-se por submeter um determinado corpo ensaiado a uma força brusca e repentina, causando a sua rutura.

Na realização deste tipo de ensaios, corpos de prova entalhados são submetidos ao impacto de um dado peso sob temperaturas conhecidas numa máquina pendular. Os resultados apresentados são obtidos na forma de energia absorvida pelo corpo de prova durante o impacto em função da temperatura. Esta máquina em que se aplicam estes testes é conhecida como o martelo pendular.

No ensaio de impacto, a massa do martelo e a aceleração da gravidade são conhecidas.A altura inicial também é conhecida. A única variável desconhecida é a altura final, que é obtida pelo ensaio. O mostrador da máquina simplesmente regista a diferença entre a altura inicial e a altura final, após o rompimento do corpo de prova, numa escala relacionada com a unidade de medida de energia adotada.A forma para que possa ser calculada a energia potencial é a seguinte:

Ep=m.g .h(m- massa; g- aceleração da gravidade; h- altura)

Hoje em dia os resultados verificáveis são obtidos em joules, segundo o S.I., sendo que apenas em equipamentos mais antigos se poderiam verificar em kgf.m, kgf.cm ou kgf.mm.Nos ensaios de impacto são utilizadas duas classes de corpos de prova com entalhe, conhecidas como ensaio Charpy e Izod.

Os corpos de prova Charpy compreendem três subtipos (A, B e C), de acordo com aforma do entalhe e avaliam a tenacidade ao impacto de um material. Os três tipos de corpos de prova e dos respetivos entalhes podem ser observados abaixo:

Estes diferentes tipos de forma de entalhe existem para garantir que ocorra a rutura dos corpos de provas mesmo nos materiais mais dúcteis.No caso de não haver uma rutura no corpo da prova aquando da queda do martelo, o ensaio deve ser repetido com outro tipo de corpo de prova, só que com um entalhe mais severo, fazendo com que a rutura ocorra.As normas utilizadas para o ensaio Charpy sao:

· NBRNM 281-1 (11/2003) Materiais metálicos - Parte 1: Ensaio de impacto por pendulo Charpy

· NBR NM281-2 (11/2003) Materiais metálicos - Parte 2: Calibração de maquinas deensaios de impacto por pendulo Charpy.

· NBR6157 (12/1988) Materiais metálicos - Determinação da resistência ao impacto em corpos-de-prova entalhados simplesmente apoiados

No ensaio Isod os corpos de prova da mesma forma que o Charpy tipo A, só que com o entalhe não centralizado no corpo de prova. Possui maior comprimento, já que o corpo de prova e engastado e não apoiado na maquina. No caso de serem realizados testes em corpos de prova de ferro fundido e ligas não ferrosas fundidas sob pressão, utilizam-se corpos de provas sem entalhe.O ensaio Izod difere do Charpy tambem na aplicação do impacto já que no ensaio Izod o impacto do martelo é aplicado na mesmo lado do entalhe.

Com o ensaio a energia medida é apenas um valor relativo e serve apenas para comparar resultados obtidos nas mesmas condições de ensaio. Nos ensaios de impacto, mesmo tomando-se todos os cuidados para controlar a realização do ensaio, os resultados obtidos com vários corpos de prova de um mesmo metal são bastante diversos sendo que para se chegar a alguma conclusão se deverão realizar pelo menos três vezes. A temperatura, especificamente a baixa temperatura, e um fator de extrema importância no comportamento frágil dos metais.

As normas usadas para o ensaio Izod são:

· NBR8425 MB1694 , Plasticos rigidos - Determinacao da resistencia ao impacto Izod

· D256-05a Standard Test Methods for Determining the IZOD Pendulum ImpactResistance of Plastics

· E23-05 Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials,(2005) ( cobre Charpy e Izod)

A existência de fissuras no material, a baixa temperatura e a alta velocidade decarregamento constituem os fatores básicos para que ocorra uma fratura do tipo frágil nos materiais metálicos dúcteis.