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Ensaio mecânico: Dobramento

Escrito por Infosolda. Posted in Ensaios não Destrutivos e Mecânicos

Características

O ensaio de dobramento consiste em submeter um corpo de prova a uma deformação plástica por flexão. O corpo de prova, assentado sobre dois apoios afastados a uma distância especificada, é dobrado por intermédio de um cutelo, que aplica um esforço de flexão no centro do corpo, até que seja atingido o ângulo de dobramento especificado.

 

 

A severidade do ensaio aumenta com a redução do diâmetro do cutelo; geralmente esse diâmetro é função do diâmetro do corpo de prova ou da espessura dele.

Outro parâmetro que determina a severidade do ensaio é o ângulo de dobramento que é geralmente de 90°, 120° ou 180°.

 

 

Aplicação

Embora forneça apenas resultados qualitativos, o ensaio de dobramento é um meio bastante simples e eficaz para detectar problemas metalúrgicos e de compacidade que podem afetar o comportamento dos materiais em serviço.

Devido a sua relativa simplicidade, o ensaio de dobramento é largamente utilizado nas indústrias e laboratórios com o objetivo de verificar a capacidade de deformação dos materiais, na detecção de defeitos de compacidade e metalúrgicos e para obter valores comparativos de ductilidade dos materiais.

Os parâmetros do ensaio, tais como dimensões do corpo de prova, distância dos apoios, diâmetro do cutelo, ângulo de dobramento e os critérios de aceitação são definidos por normas ou códigos de fabricação.

 

Corpo de prova

No ensaio de dobramento, um lado do corpo de prova é tracionado enquanto o lado oposto é comprimido. O corpo de prova pode ser retirado dos produtos acabados ou pode sero próprio produto, como por exemplo, parafusos, pinos, barras que apresentem dimensões adequadas para serem colocados na máquina de dobramento.

Para analisar o resultado do ensaio, examina-se a olho nu a zona tracionada do corpo de prova; para ser aprovado, o corpo de prova não deve conter trincas ou descontinuidades acima de um determinado valor especificado. O resultado do ensaio é considerado reprovado se o corpo de prova apresentar estes defeitos ou se romper antes de atingir o ângulo a especificado.


 

Métodos de dobramento

O ensaio de dobramento pode ser feito segundo três métodos: dobramento livre, dobramento semiguiado e dobramento guiado.

O dobramento livre é realizado de forma que a força aplicada atua nas extremidades do corpo de prova e não no ponto onde ocorre o dobramento máximo.

 

O dobramento semiguiado é realizado de tal modo que uma das extremidades do corpo de prova fica presa e a outra sofre a aplicação de força; a força também pode ser aplicada em outro local do corpo de prova.

 

O dobramento guiado é feito por meio de rolos de apoio e punção. Para evitar que o corpo de prova sofra esforços indevidos de tracionamento, o que implicaria maior severidade do ensaio, deve-se diminuir ao máximo o atrito entre o corpo de prova e os rolos de apoio, utilizando boa lubríficação.

A velocidade do ensaio não constitui um fator de relevância, desde que o ensaio não seja realizado com uma velocidade extremamente alta que possa enquadrá-lo em ensaios dinâmicos.

 

Tipos de dobramento

O ensaio de dobramento em corpo de prova soldado pode ser dividido em vários tipos: dobramento lateral transversal, transversal de face, transversal de raiz, longitudinal de face e longitudinal de raiz.

Os diversos tipos de dobramento são realizados normalmente para qualificação de soldador e qualificação do procedimento de soldagem; os respectivos corpos de prova são previstos em normas e códigos de construção soldada, como por exemplo o código ASME, secção IX; o método utilizado é o dobramento guiado.

Os dispositivos de dobramento utilizados podem compor uma peça única ou peças separadas. Em ambos os casos, a distância entre os apoios é pré-determinada em função do diâmetro do cutelo e da espessura do corpo de prova a ser dobrado. Na execução do ensaio, o corpo de prova é centralizado entre os apoios enquanto o cutelo é pressionado contra a peça a ser dobrada.

 

 

Numa junta soldada de pequena espessura, são retirados corpos de prova para dobramento transversal de face e de raiz; para espessuras maiores são utilizados corpos de prova para dobramento lateral transversal.

Os dobramentos longitudinais são utilizados como alternativa para os transversais quando os materiais de base soldados possuem resistências mecânicas muito diferentes.

 

dobramento transversal de face

No dobramento lateral transversal, o eixo longitudinal do cordão de solda forma um ângulo de 90° em relação ao eixo longitudinal do corpo de prova a ser dobrado. Nesse caso, o dobramento será realizado de maneira que uma das superfícies laterais do corpo de prova, onde a solda está cortada de topo, torne-se convexa em relação ao corpo de prova dobrado.

 

 

 

dobramento lateral transversal

No dobramento transversal de face, o eixo longitudinal do cordão de solda forma um ângulo de 90° com o eixo longitudinal do corpo de prova a ser dobrado. Nesse caso, o dobramento é realizado de maneira que a superfície do corpo de prova que contém a face da solda se torne a superfície convexa do corpo de prova dobrado.

 

dobramento transversal de raiz

No dobramento transversal de raiz, o eixo longitudinal do cordão de solda forma um ângulo de 90° com o eixo longitudinal do corpo de prova a ser dobrado. Nesse caso, o dobramento é realizado de maneira que a superfície do corpo de prova que contém a raiz da soida se torne a superfície convexa do corpo de prova dobrado.

 

dobramento longitudinal de face

No dobramento longitudinal de face, o eixo da solda é paralelo ao eixo longitudinal do corpo de prova. Nesse caso, o dobramento é realizado de modo que a superfície do corpo de prova que contém a face da solda se torne a superfície convexa do corpo de prova dobrado.

 

dobramento longitudinal de raiz

No dobramento longitudinal de raiz, o eixo longitudinal do cordão de solda é paralelo ao eixo longitudinal do corpo de prova a ser dobrado. Nesse caso, o dobramento é realizado de maneira que a superfície do corpo de prova que contém a raiz da solda se torne a superfície convexa do corpo de prova dobrado.

 

Equipamento

Para a realização do ensaio de dobramento é necessária uma prensa com capacidade relacionada à dimensão do corpo de prova a ser dobrado e com facilidade de fixação dos dispositivos adequados; no entanto, é comum a utilização de máquinas de ensaio do tipo universal, projetadas de maneira a permitir a realização desse ensaio.

 

Avaliação dos resultados

A avaliação dos resultados é feita por meio de normas; por exemplo, a norma ASME, secção IX, item QW-163, especifica que o ensaio é aceitável se não ocorrem trincas e descontinuidades maiores que 3,2mm, na solda ou entre a zona de ligação, medidos em qualquer direção. Trincas com origem a partir das bordas do corpo de prova ensaiado devem ser desconsideradas, a menos que evidenciem a presença de outras descontinuidades.

 Link Relacionado:

Soldagem – Coleção tecnológica SENAI – 1ª ed. 1997