Máquinas universais de ensaio (FSA, ZPM)

As máquinas de ensaio universal, também conhecidas como Máquinas de Ensaio Universal (UTM), são equipamentos sofisticados de laboratório para a realização de ensaios abrangentes de materiais: tração, compressão, flexão, cisalhamento, cisalhamento interlaminar, fadiga estática, fluência e relaxação. As siglas FSA (Floor-Standing Apparatus) e ZPM (Zero-Point Machine) identificam configurações de ponta utilizadas em P&D e laboratórios certificados. Elas são caracterizadas por rigidez estrutural superior, precisão metrológica da célula de carga (classes 0,5 e 1 de acordo com a ISO 7500-1) e precisão do sistema de medição de deslocamento (extensômetros de contato, extensômetros de vídeo, sistemas DIC).

Configurações

As máquinas de ensaio universal (UTMs) estão disponíveis em configurações de coluna única (cargas de até 5 kN); coluna dupla vertical (a mais comum, até 100 kN); pórtico (para cargas mais elevadas, até 600 kN ou mais); horizontal (para corpos de prova longos, como cabos e cordas); e biaxial (para ensaios combinados de tração e torção em tubos e componentes). A estrutura de alta rigidez é essencial para minimizar a deformação elástica da máquina sob carga, uma deformação que se soma à do corpo de prova, introduzindo erros na curva força-deslocamento. As máquinas de ensaio universal de alta precisão atingem rigidez de centenas de kN/mm, garantindo precisão superior.

Sistemas de medição

A precisão de uma máquina de ensaio universal (UTM) depende da célula de carga (extensômetro, classe 0,5 ou 1 de acordo com a norma ISO 7500-1: erro de ±0,5% ou ±1% da leitura da força, a partir de 2% da escala completa) e do sistema de medição de deformação. Extensômetros de fixação externa medem o alongamento de uma porção da amostra com precisão de 0,5% da escala completa; extensômetros de vídeo monitoram marcadores aplicados à amostra com câmeras e algoritmos de rastreamento; sistemas DIC (Correlação Digital de Imagens) adquirem todo o campo de deformação 2D ou 3D usando um padrão estocástico aplicado à superfície da amostra, fornecendo mapas de deformação, campos de deformação e deformações locais.

Provas materiais

As máquinas de ensaio universal (UTMs) realizam testes em conformidade com as principais normas: resistência à tração de metais (ISO 6892-1 à temperatura ambiente, ISO 6892-2 a altas temperaturas, ISO 6892-3 a baixas temperaturas); resistência à tração de plásticos (ISO 527-1/2); resistência à tração de compósitos (ISO 527-4/5); resistência à compressão de metais (ASTM E9); flexão de plásticos (ISO 178); flexão de metais; resistência à tração de tecidos (ISO 13934); resistência à tração de borracha (ISO 37); arrancamento de adesivos e revestimentos; testes de resistência de selagem em embalagens; testes de resistência à flexão em embalagens; testes de colisão em componentes automotivos (em velocidades médias a baixas).

Acessórios e acessórios especiais

Os acessórios essenciais incluem: garras mecânicas para amostras metálicas (cunha, hidráulicas, pneumáticas), garras para plásticos e tecidos (manuais, pneumáticas, de parafuso), suportes para ensaios de flexão (de 3 ou 4 pontos com vão ajustável), dispositivos de compressão para placas paralelas, sistemas de centragem, dispositivos antirrotação e garras especiais. Para aplicações avançadas, oferecemos câmaras climáticas para ensaios com temperatura controlada (-70/+250 °C), câmaras de umidade, sistemas de refrigeração com nitrogênio líquido e tanques de ensaio com água para simulações ambientais.

Software e análise

O software UTM gerencia: programas de teste padronizados com conformidade às normas, aquisição de curvas força-deslocamento e força-deformação, cálculo automático de parâmetros (carga máxima, limite de escoamento, módulo de elasticidade, alongamento na ruptura, energia, tenacidade, etc.), comparação com as especificações de aceitação, estatísticas de lote, geração de relatórios de teste formais, arquivamento rastreável e integração com LIMS. Recursos avançados incluem análise de fadiga, testes cíclicos, simulação de perfis de carga complexos e sincronização com sistemas DIC externos.

Padrões e calibração

As máquinas de medição universal (UTMs) seguem a norma ISO 7500-1 para verificação metrológica (Parte 1: máquinas estáticas, Parte 2: máquinas cíclicas), com classes de precisão de 0,5, 1, 2 e 3 com base no erro da força medida. A calibração periódica utiliza células de carga mestras de alta precisão, calibradas segundo a norma ISO 376 e rastreáveis ​​a padrões primários nacionais. A verificação da ortogonalidade dos eixos, do alinhamento das fixações e da rigidez da máquina é parte integrante da qualificação.