Um dos ensaios mecânicos que podem ser realizados em materiais é o ensaio de compressão. Ele consiste em avaliar a reação de um corpo de prova quando comprimido, podendo ser aplicado em materiais como madeira, concreto, metais, cerâmicas, plásticos e compostos.
O processo funciona com um corpo de prova, geralmente cilíndrico, sendo submetido a uma força axial. Assim, a máquina que realiza este experimento é uma máquina universal de ensaios . Ela é adaptada com a adição de duas placas lisas, uma delas fixa e outra móvel que prensa o corpo de prova fazendo com que este tenda a se encurtar.
Os resultados deste ensaio dependem principalmente da relação entre o comprimento e do diâmetro do corpo de prova (também conhecida como relação L/D). Podendo variar entre 2 e 8 e em casos especiais, como o do teste de metal para mancais, essa relação pode ser igual a 1.
Existem alguns fatores que podem alterar os resultados do ensaio, caso o comprimento do corpo seja muito grande, por exemplo, poderá ocorrer o efeito de flambagem.
Outro fator consiste em testar um corpo de prova muito pequeno. Isso possibilita que o atrito gerado entre as superfícies de contato do corpo com as da máquina de ensaio invalide o resultado final.
Compressão em metais dúcteis e frágeis.
A compressão comporta-se de forma diferente em metais dúcteis e frágeis. Um metal dúctil consiste em um metal que, quando submetido a forças, sofre uma grande deformação antes de sofrer, ou não, com a sua ruptura. Um exemplo de metal dúctil é o alumínio.
Já a fragilidade de um metal, consiste quando este metal se rompe sem que haja uma grande deformação. Um exemplo de metal frágil é o ferro fundido.
Compressão em metais frágeis:
Neste tipo de material, a tendência é que ocorra o rompimento por cisalhamento e escorregamento a 45° em relação ao eixo da força aplicada, sem fase elástica (momento em que o corpo sofre a deformação mas retorna ao seu estado original).
O resultado que se deseja obter a partir do ensaio de compressão em um metal frágil é o limite de resistência. Ele consiste na máxima tensão que o corpo aguenta quando está sendo comprimido.
Compressão em metais dúcteis:
Quando estes são dúcteis, ocorre uma grande deformação na fase plástica (momento em que o corpo sofre uma deformação, mas não retorna ao seu estado original) não necessariamente atingindo a ruptura.
A partir dos resultados obtidos neste tipo de compressão, deseja-se avaliar qual é o limite de proporcionalidade (limite no qual as tensões são diretamente proporcionais as deformações), o módulo de elasticidade (que neste caso serve para medir a rigidez de um material sólido) e o limite de escoamento (o ponto aonde começa a fase plástica, aonde ocorre a deformação irrecuperável do corpo de prova).
Compressão em produtos acabados.
Outro tipo de ensaio de compressão muito comum é o de compressão em produtos acabados como tubos e molas.
Compressão em tubos:
O processo realizado em tubos consiste no achatamento do corpo até que ocorra, ou não, o aparecimento de fissuras. A partir disso, busca-se avaliar a ductibilidade do material do tubo. Dessa forma, quanto menos fissuras se formarem enquanto o ele é comprimido, maior será a sua ductibilidade.
Compressão em molas:
O ensaio de compressão em molas é realizado com o intuito de obter ou a constante elástica da mola (constante que mede a força necessária para que a mola sofra uma deformação), ou resistência desta.
Para verificar a resistência da mola, comprime-se ela com determinadas cargas e mede-se a diferença de altura antes e depois da deformação. Dessa forma, na verificação da constante elástica da mola, é construído um gráfico carga-deformação, no qual a inclinação de sua reta corresponde ao módulo de elasticidade na zona elástica.
Modos de deformação de um corpo.
A partir da relação L/D (relação entre o comprimento e o diâmetro do corpo de prova, respectivamente) pode-se determinar diferentes modos de deformação do corpo de prova.
Assim, quando L/D > 5, ocorre o processo de flambagem. O cisalhamento ocorre quando L/D>2.5, barril duplo quando L/D > 2 e existe fricção nas superfícies de contato,compressão homogênea quando L/D < 2 e não há fricção.
Por último, têm-se a instabilidade compressiva que ocorre devido ao amolecimento do material por efeito de carga.
Caso deseje saber um pouco mais sobre outros tipos de ensaios mecânicos, acesse o link: https://www.otmza.com.br/category/ensaios-mecanicos/