Como testar a resistência à abrasão | Métodos de teste abrasivo

A resistência à abrasão está relacionada à vida útil do produto. Também afeta nossa experiência de uso e custos econômicos. A qualidade do produto não é apenas a busca da indústria manufatureira, mas também as expectativas dos consumidores em relação à qualidade de vida. O teste de resistência à abrasão é o elo crucial que conecta esse elo.

Este artigo abordará como testar a resistência à abrasão dos produtos. Ele fornecerá aos fabricantes orientações para melhorar a qualidade do produto. Podemos entender melhor o desempenho do produto durante o uso por meio de testes eficazes de resistência à abrasão. Vamos explorar juntos como testar a resistência à abrasão por meios científicos.

O que é resistência à abrasão

A resistência à abrasão refere-se à capacidade de um material manter suas propriedades originais sob atrito, desgaste ou outras forças externas. Descreve a capacidade de um material de manter sua forma, estrutura e propriedades quando exposto a fatores. Como atrito durante o contato com outras superfícies. Esta propriedade é crítica para uma variedade de produtos. Isso inclui sapatos, roupas, peças de máquinas, pneus de veículos, etc.

O nível de resistência à abrasão está relacionado à vida útil do produto e à estabilidade do desempenho. Em aplicações práticas, alguns materiais podem perder suas propriedades originais devido ao atrito ou abrasão frequente. Isso pode resultar em danos ou redução do desempenho do produto. Assim, o teste de resistência à abrasão tornou-se um indicador de avaliação essencial. Principalmente para fabricantes e consumidores na hora de selecionar produtos.

Uma variedade de métodos pode testar a resistência à abrasão. Isso inclui o uso de equipamentos de teste profissionais e experimentos que simulam cenários reais de uso. Também observa a abrasão e o rasgo de materiais sob certas condições. Esses testes ajudam a verificar a durabilidade dos materiais. Pode dar aos fabricantes pistas para melhorar a qualidade do produto. Também fornece aos consumidores uma base para a escolha de produtos de alta qualidade.

Métodos de teste de resistência à abrasão

A próxima seção explorará como testar a resistência à abrasão ou alguns métodos eficazes de teste de abrasão. Existem muitas maneiras de testar a resistência à abrasão, muitas vezes dependendo do tipo de material e produto que está sendo testado. Abaixo estão alguns métodos padrão de teste de resistência à abrasão.

Método 1: Teste de Abrasão Taber

O teste de abrasão Taber é um método usado para testar a resistência à abrasão de materiais. A American ASTM International Standards Organization desenvolveu este método de teste. Existem muitos métodos de teste padrão específicos. Como ASTM D4060 e ASTM F1978. O teste de abrasão Taber testa a resistência à abrasão de vários materiais. Como revestimentos, plásticos, borracha, têxteis, couro, etc.

Fundamental

O teste de abrasão Taber utiliza rodas abrasivas rotativas para simular a abrasão na superfície do material. Essas cabeças de retificação podem vir em diferentes materiais e construções. A escolha específica depende do material que está sendo testado e da aplicação.

Etapas de teste

Preparação de amostra: Corte a amostra do material a ser testada no formato e tamanho apropriados. Em seguida, é fixado ao porta-amostras da máquina de testes Taber.
Definir parâmetros de teste: Defina os parâmetros necessários para o teste. Isso inclui carga, velocidade de rotação do tipo de cabeça de retificação, etc.
Comece o teste: Inicie a máquina de teste de modo que o cabeçote de retificação entre em contato com a superfície do material sob uma determinada carga e velocidade de rotação. É um processo que simula atrito e abrasão.
Medindo Abrasão: Pare o teste após um determinado tempo ou número de ciclos e estime a quantidade de abrasão no material. Geralmente, isso pode ser alcançado medindo a perda de peso da amostra, a profundidade de abrasão ou outros indicadores relevantes.
Análise de dados: Com base nos resultados dos testes, a resistência à abrasão do material pode ser avaliada. Uma menor quantidade de abrasão indica que o material possui melhor resistência à abrasão.

Uma das vantagens do método de teste de abrasão Taber é a velocidade, repetibilidade e padronização. Permite que diferentes laboratórios e fabricantes realizem testes comparáveis. Este método de teste pode verificar o controle de qualidade, seleção de materiais e pesquisa e desenvolvimento. Ele pode garantir que a resistência à abrasão de um material atenda a necessidades e padrões específicos.

Método 2: Teste de Abrasão Deslizante

O teste de abrasão deslizante é usado para avaliar a resistência à abrasão de superfícies de materiais sob condições de atrito deslizante. Este tipo de teste geralmente envolve colocar um material em contato direto com outra superfície. Deslize de maneira paralela ou quase paralela sob uma carga específica. Este tipo de teste é projetado para simular o atrito e a abrasão aos quais um material é submetido em uso real. A seguir estão os princípios gerais e etapas do teste de abrasão por deslizamento.

Preparação de amostra: Corte uma amostra do material a ser testado no formato e tamanho apropriados, geralmente como uma placa plana ou disco. Tratamentos e revestimentos na superfície da amostra também podem afetar os resultados dos testes.
Definir parâmetros de teste: Defina os parâmetros necessários para o teste, incluindo carga, velocidade de deslizamento e distância de deslizamento. Esses parâmetros podem ser afetados por padrões ou aplicações de testes específicos.
Fixação de amostra: Fixe a amostra no equipamento de teste para garantir que ela possa ser carregada e deslizada sobre uma superfície plana durante o teste.
Comece o teste: Ligue o equipamento de teste para que a amostra entre em contato direto com outra superfície e comece a deslizar. As cargas são aplicadas à amostra por meio de pesos ou outros dispositivos, simulando tensões no uso real.
Fim do teste: Pare o teste dentro de um tempo de teste específico ou após a distância de deslizamento atingir um valor predeterminado. Neste momento, a condição de abrasão da superfície da amostra pode ser verificada. Como profundidade de abrasão, morfologia da superfície, etc.
Análise de dados: Realize análises de dados com base nos resultados dos testes para verificar a resistência à abrasão do material. Geralmente, amostras com pequena profundidade de abrasão apresentam melhor resistência à abrasão.

A abrasão deslizante pode testar o desempenho de materiais de revestimento, metais, polímeros e compósitos. Uma das vantagens deste método de teste é que ele pode simular condições de atrito em uso real. Ele fornece informações sobre o desempenho de um material sob condições operacionais reais. Pode haver algumas diferenças entre diferentes equipamentos e padrões de teste. O teste específico de abrasão por deslizamento pode, portanto, variar dependendo da norma utilizada ou dos requisitos da aplicação.

Método 3: Máquina de teste de abrasão

Uma máquina de teste de desgaste abrasivo é um equipamento especial usado para testar as propriedades de abrasão superficial dos materiais. O dispositivo pode simular o comportamento de materiais em ambientes de atrito e desgaste. Avalia sua resistência ao desgaste. As máquinas de teste de desgaste abrasivo podem usar diferentes métodos e dispositivos de teste. Depende das propriedades do material que está sendo testado e da área de aplicação. De modo geral, o trabalho essencial de uma máquina de teste de abrasão inclui os seguintes aspectos.

Preparação de amostra: Amostras de materiais a serem testados geralmente são feitas em formatos e tamanhos específicos. Permite fácil instalação e teste na máquina de teste.
Definir parâmetros de teste: Os usuários devem definir uma série de parâmetros de teste. Isso inclui carga de teste, velocidade de deslizamento e ciclo de teste. Os parâmetros simularão as condições de abrasão em uso real.
Montando a amostra: A amostra é fixada à máquina de teste, geralmente por grampos ou outros dispositivos. É rápido garantir carga e fricção estáveis durante os testes.
Execute o teste: Ligue a máquina de teste e coloque a amostra em contato direto com a cabeça ou superfície de fricção. As amostras sofrem fricção e abrasão sob condições específicas de carga e movimento.
Medir e registrar: Pare de testar em ciclos ou condições de teste específicas. Meça a profundidade de abrasão da amostra, a perda de peso ou outros indicadores relacionados à abrasão. Esses dados são usados para verificar a resistência à abrasão do material.

Diferentes tipos de máquinas de teste de desgaste abrasivo podem simular outros mecanismos de abrasão. Por exemplo, abrasão por deslizamento, abrasão por rolamento e desgaste por rolamento lateral. As máquinas de teste de abrasão padrão incluem máquinas de teste de abrasão de disco esférico, máquinas de teste de abrasão de rolo, máquinas de teste de desgaste de luva, etc.

Método 4: Teste de campo de resistência à abrasão

O teste de campo de resistência à abrasão consiste em colocar o produto em um ambiente de uso real. Observe e meça sua resistência ao desgaste em condições reais. Difere dos métodos de teste padronizados em laboratórios. Os testes de campo de resistência à abrasão podem simular as diversas condições ambientais e de desgaste. Principalmente para um produto que pode enfrentar no uso diário.

Este método de teste é adequado para uma variedade de produtos. Isso inclui, entre outros, calçados, roupas, peças automotivas e materiais de construção. Ao colocar o produto em um ambiente de uso real, você pode obter uma compreensão mais realista de como o produto funcionará durante longos períodos de uso. Isso inclui resistência à abrasão, durabilidade e retenção de aparência. O teste de campo de resistência à abrasão envolve as seguintes etapas.

Simulação de ambiente precisa: Colocando o produto em seu cenário real de uso. Como ao ar livre, estradas e escritórios. Ajuda a simular condições de desgaste realistas e fatores ambientais.
Definir critérios de teste: Defina o tempo, a frequência e as métricas a serem observadas e medidas para testes. Certifique-se de que os resultados dos testes forneçam informações úteis sobre o desempenho do produto.
Observação e medição regulares: Durante o processo de teste, observe o grau de desgaste, mudanças de cor e alterações de formato do produto. Isso pode ser feito por meio de inspeção visual, fotografia ou outras ferramentas de medição.
Gravação e análise de dados: Registre e analise os dados observados durante o teste. Como a extensão do desgaste, alterações na superfície e perda de desempenho. Esses dados podem testar a resistência ao desgaste do produto e orientar a melhoria do produto.
Melhore designs e materiais: Ajuste o design do produto, a seleção de materiais ou os processos de fabricação com base nos resultados dos testes de campo. Melhora a resistência ao desgaste e a vida útil do produto.

A vantagem dos testes de resistência à abrasão em campo é que eles permitem uma avaliação mais abrangente e realista do desempenho de um produto. No entanto, este método de teste pode demorar muito. Pode ser afetado por mudanças ambientais. Assim, os testes de campo são frequentemente combinados com testes de laboratório. Ele pode obter informações mais abrangentes sobre o desempenho do produto.

Resultados dos testes de resistência à abrasão

Os resultados dos testes de resistência à abrasão são geralmente apresentados como uma série de indicadores e dados. Esses dados fornecem informações detalhadas sobre o desempenho de um material ou produto em ambientes de atrito e desgaste. Aqui estão alguns resultados esperados de testes de abrasão e suas interpretações.

Volume de abrasão: Os dados do volume de abrasão podem ser obtidos medindo o peso perdido pelo material durante o teste ou a profundidade do desgaste. Quanto menor for o desgaste, melhor será a resistência ao desgaste do material.
Taxa de abrasão: A taxa de abrasão refere-se à quantidade de desgaste na superfície do material por unidade de tempo. Uma taxa de desgaste mais baixa indica a capacidade mais notável de um material de resistir ao desgaste nas mesmas condições.
Índice de resistência à abrasão: O índice de resistência à abrasão é um índice que considera o desempenho ao desgaste dos materiais. Geralmente é comparado a uma amostra padrão. Um alto índice de desgaste indica que o material é relativamente resistente ao desgaste.
Coeficiente de fricção: Este parâmetro representa a resistência ao deslizamento da superfície do material sob condições de atrito. Um coeficiente de atrito mais baixo geralmente ajuda a reduzir as perdas por atrito.
Análise Morfológica de Superfície: Podemos observar e analisar a microestrutura, trincas e marcas de desgaste na superfície do material. Desta forma, podem ser obtidas informações sobre mecanismos e processos de desgaste.
Resultados do teste de campo: Em testes de campo, podem ser observados o grau de abrasão, mudanças de cor e danos à aparência do produto no ambiente real de uso. Esses resultados intuitivos podem estar mais próximos das condições reais de uso.

Esses resultados permitem que fabricantes e pesquisadores testem o desempenho do material. Eles podem tomar medidas para melhorar o design do produto, a seleção de materiais ou os processos de produção. Melhorará a resistência ao desgaste do produto.

Conclusão

Esses métodos nos fornecem uma perspectiva única para testar o desempenho dos materiais. A tecnologia continuará a avançar no futuro. Os métodos de teste de resistência à abrasão continuarão a ser desenvolvidos e melhorados.

Esperamos tecnologias de teste mais avançadas e métodos inovadores de teste abrasivo. Ele pode fornecer avaliações mais precisas da durabilidade e desempenho do produto.