O Ensaio de Coeficiente de Atrito, também conhecido como COF (Coefficient of Friction), é um teste que mensura a força de atrito ao deslizar-se um material em uma superfície específica.
Os valores de coeficiente de atrito podem variar entre 0 e 1, onde o valor nulo indica que não há atrito entre os materiais, enquanto 1 significa que a força de atrito é igual a força normal. Este ensaio pode ser realizado em uma grande variedade de produtos, como por exemplo: plásticos, lubrificantes, cerâmicas, metais etc.
Figura 1: Imagem de fábrica de filmes plásticos (Fonte: Mundo do Plástico)
Por que realizar o ensaio de Coeficiente de atrito?
A determinação do coeficiente de atrito, tanto estático quanto dinâmico, pode ser utilizada para especificar as propriedades de diversos materiais que durante sua aplicação serão submetidos a solicitações de fricção.
A determinação do coeficiente de atrito estático e dinâmico é particularmente interessante para filmes que são conformados em produto final em máquinas de embalagem e impressão. Os coeficientes de atrito fornecem informações sobre a processabilidade e a estrutura da superfície, o que é importante para determinar a capacidade de impressão do material.
Como é realizado o Ensaio de Coeficiente de Atrito?
Um dos métodos de ensaio pode ser executado numa máquina universal de ensaios, onde um dispositivo com um peso e formato padrão, conhecido como trenó, é utilizado para deslizar a amostra sobre uma superfície específica.
O sistema é montado de tal forma que o trenó com a amostra é posicionado sobre a superfície de teste, e é deslocado através de um cabo pela travessa móvel da máquina universal de ensaios. O trenó é então percorre uma determinada distância com uma velocidade específica, ambas de acordo com a norma utilizada como referência. Como por exemplo a norma ASTM D1894, que adota como velocidade do ensaio 150mm/min, até que o deslocamento complete 130mm.
Após o ensaio, de acordo com a força registrada quando o deslocamento do trenó é iniciado, e do valor registrado quando o deslocamento é estável e constante, é possível utilizar os valores obtidos para calcular os valores referentes aos coeficientes estático e dinâmico, respectivamente, através das seguintes equações:
Onde:
ms = Atrito estático
As = Valor de força mensurado quando o trenó inicia o deslocamento.
B = Massa do trenó.
E da equação:
Onde:
mk = Coeficiente de Atrito Dinâmico
Ak = Valor médio da força mensurada durante o deslocamento.
B = Massa do trenó.
Através dos cálculos indicados acima, é possível obter como resultado do Coeficiente de Atrito Estático e Dinâmico da amostra.
Alguns fatores podem afetar o resultado do ensaio, como por exemplo a velocidade de teste, a calibração da célula de carga, a inclinação da superfície de teste, dentre outros.
