Os ensaios em materiais são os principais fatores que ajudam a prevenir falhas nas aplicações. Nesse contexto, o Stress Cracking é um ensaio com papel fundamental para a escolha de uma boa aplicação.
Por que os polímeros falham?
Há diversos constituintes que podem levar os materiais poliméricos a falhar. Isso pode ter relação com diversos fatores: escolha inadequada do material, falhas de projeto, parâmetros de processo de moldagem inapropriados e aplicação incorreta por parte do usuário.
Nesse sentido, os polímeros podem estar suscetíveis a falhas também por fatores ambientais. Esse tipo de falha pode estar relacionado principalmente com aspectos como temperatura, atmosfera de aplicação e com a incidência de raios ultravioleta, por exemplo.
Outros fatores capazes de ocasionar falhas nos polímeros são os mecânicos. Uma solicitação maior do que os limites de resistência de um material pode resultar em sua ruptura. A fadiga é um outro fator mecânico capaz de induzir alguns polímeros a falhas, mesmo abaixo de seu limite de resistência, quando os mesmos são submetidos a solicitações mecânicas cíclicas.
Alguns fatores químicos também podem induzir polímeros a falhas. Como a presença de compostos capazes de solubilizar, total ou parcialmente, os materiais poliméricos, bem como a presença de compostos que possam reagir de outras formas, com reações de oxidação ou degradação na estrutura.
E como prevenir as falhas em polímeros?
A principal alternativa para prevenção de falhas de polímeros em suas aplicações são os ensaios de caracterização e controle de qualidade. Os ensaios são os principais responsáveis por tornar previsível o comportamento de um polímero em sua aplicação.
Um dos principais ensaios aplicados para a previsão e prevenção das falhas, sobretudo em embalagens e peças aplicadas em contatos com fluidos, é o ensaio de Stress Cracking.
Nesse tipo de ensaio, os corpos de prova são submetidos a algum tipo de solicitação mecânica e simultaneamente colocados em contato com um fluido padronizado, visando simular as condições encontradas durante o uso e verificar o aparecimento ou propagação de trincas.
O aparecimento de tais trincas é acelerado pelo ambiente ao qual o plástico é exposto. As tensões que causam as trincas podem estar presentes interna ou externamente. Peças com tensões congeladas oriundas do processo, com cantos vivos em seu design ou com entalhes ou defeitos superficiais apresentam uma resistência mais baixa ao stress cracking.
Uma das normas mais utilizadas para esse ensaio é a norma ASTM D1693, uma vez que a mesma define os requisitos para testes em materiais etilênicos. O método consiste em expor, à ação de um agente surfactante, corpos de prova de plástico dobrados com uma trinca de tamanho controlado em sua superfície. No ensaio de Stress Cracking são observadas a quantidade de fraturas que ocorreram num determinado tempo de ensaio.
O resultado do teste de Stress Cracking permite comparar diferentes materiais, fornecendo base técnica para a escolha adequada do material plástico a ser aplicado onde a resistência ao stress cracking é requerida, ajudando a evitar possíveis falhas nas peças plásticas.
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