Artigo Ensaios

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ENSAIO DE DUREZA BARCOL E SUA DEFINIÇÃO
Autor: Fernando de Resende da Silva
E-mail: (fderesende@yahoo.com.br)
Autora: Lorena Maia de Araújo
E-mail:	(lorena14ma@yahoo.com.br)
Disciplina: Ensaios de Conformação Mecânica
Professor: Hélder Alves de Almeida Júnior
Resumo
	Com uma indústria moderna cada vez mais competitiva, o conhecimento das matérias primas tornou-se um fator de grande relevância para os projetos mecânicos. Usar o material adequado para a fabricação de um componente, garante não apenas que o mesmo estará dimensionado e não falhará, mas também que o projeto poderá ser realizado utilizando-se um material que proporciona reduções de custos para a fabricação, tornando o item mais competitivo no mercado. Este trabalho propõe um estudo	 sobre um modelo de ensaio mecânico que causa dano a estrutura ensaiada, mesmo que não torne a mesma inutilizável (ensaio destrutivo), embora não sendo um ensaio muito comum e conhecido, o ensaio de dureza barcol é de grande importância e de extrema relevância para a indústria mecânica. Para este, explicta-se de uma forma direta e compacta todo esse processo, demosntrando sua utilização, tipo de material ensaiado e toda a sua necessidade bem como importância para a indústria.
Palavras-chave: Artigo Científico, Indústria. projetos, mercado, necessidade.
Introdução
	Em um projeto de engenharia, seja ele de grande ou pequeno porte, é de suma importância o conhecimento do comportamento do material empregado no projeto, isto é, suas propriedades mecânicas, em diversas condições de uso. Estas condições de uso envolvem uma gama de variáveis, tais como a temperatura, tipo de carga aplicada e sua freqüência de aplicação, desgaste, deformabilidade, atmosfera corrosiva, entre outros.
	Para que o engenheiro projetista possa ter êxito em seu trabalho, é imprescindível que o mesmo tenha em mãos os resultados obtidos através do ensaio de dureza. Tais resultados podem ser obtidos pela medição da dureza, através do aparelho correto (durômetro barcol). Apesar de existirem tabelas com os valores de propriedades ideais para este ensaio, em sua maioria esses valores são fornecidos pelos fabricantes e estão entre uma determinada faixa de medição. para cada material utilizado na engenharia que tem sua dureza medida por este ensaio, é importante que os engenheiros tenham conhecimento da metodologia da execução do ensaio, bem como o significado de seus resultados.
	Portanto, devem-se conhecer os fundamentos básicos relativos a este ensaio.
	Com este objetivo, serão descritos nessa seção, a forma de realização, tipo de material e a compreensão dos resultados obtidos, para o ensaio de dureza barcol.
1 QUAL A NECESSIDADE DE UM ENSAIO DE DUREZA
 	"Dureza é qualidade ou estado de duro, rijeza. Duro, por sua vez, é definido como difícil de penetrar ou de riscar, consistente, sólido..." 
	“Ou seja, a dureza não é uma propriedade absoluta. Só tem sentido falar em dureza quando se comparam materiais, isto é, só existe um material duro se houver outro mole”
	Partindo disso, consideramos que a dureza é uma propriedade mecânica largamente utilizada em estudos e pesquisas mecânicas e metalúrgicas, e principalmente na especificação e comparação de materiais.
	 Para o conceito de dureza são atribuídos diferentes significados, tais como medida de resistência do material a ações de origem mecânica sobre sua superfície, resistência à penetração, à deformação plástica e ao risco.
	Vários fatores influenciam a dureza de um material; dentre eles citam-se a composição química do metal de base e seu grau de encruamento, a composição química do metal de adição, composição química do compósitos e os efeitos inerentes aos processos de usinagem, o tratamento e os parâmetros utilizados.
	Um compósito ou ligas de alumínio, metais de baixa dureza, são os matériais mais comuns que utilizam a unidade barcol para medir a sua dureza específica, que geralmente são pré determinas em tabelas e normas, mas que necessitam de um acompanhamento.
2 ENSAIOS MECÂNICOS DE DUREZA
	Será feita uma breve discussão acerca da classificação dos tipos de ensaios mecânicos de dureza. Esses ensaios podem ser agrupados em três grupos:
• Ensaios por penetração; 
• Ensaios por choque; 
• Ensaio por risco; 
	Dentre esses ensaios podem ainda ser subdivididos em duas classes, os ensaios destrutivos e ensaios não destrutivos.
• Ensaios Destrutivos; 
	Os ensaios destrutivos são entendidos como aqueles que deixam algum sinal na peça ou no corpo de prova submetido ao mesmo, ainda que estes não fiquem inutilizados. 
• Ensaios Mecânicos Não-Destrutivos
	Os ensaios não destrutivos são entendidos como aqueles que após serem realizados, ao contrário dos destrutivos, não deixam nenhuma marca ou sinal na peça ou corpo de trabalho, portanto não inutilizando-os. 
	Dentre os vários tipos de ensaios mecânicos de dureza, podemos aqui citar alguns dos mais conhecidos, como:
• Ensaio de dureza Mohs
• Ensaio de dureza Brinell
• Ensaio de dureza Vickers
• Ensaio de dureza Rockwell
• Outros como: Shore, Meyer, Knoop
	E é claro o ensaio de dureza Barcol, que de fato não é um ensaio comumente conhecido e utilizado na indústria do metalúrgica, mas que faz parte deste leque e que abrange mercados como, o mercado de papel e celulose, saneamento, produções de ETA'S e ETE'S.
3 DURÔMETRO PORTÁTIL
	Os durômetros de laboratório são de grande utilização para peças pequenas, que são transportáveis até a máquina; porém, existem casos em que isto não é possível, principalmente quando se trata de peças de grande porte; neste caso, opta-se por durômetros portáteis. É o caso do durômetro barcol.
 Os durômetros portáteis mais utilizados para o ensaio de dureza Barcol, são: 
Zwick Barcol é um durômetro digital especialmente desenvolvido para ensaiar materiais planos ou levemente curvados,
plásticos de fibra de vidro reforçado, 
termofixos, 
termoplásticos rígidos, 
produtos semiacabados e acabados, e 
de alumínio 
de acordo com a norma DIN EN 59 e ASTM D 2583. 
	O durômetro Zwick Barcol é composto de um identificador e uma unidade eletrônica Barcol. Opcionalmente estão disponíveis suportes para amostras para ensaios em série.
	O Durômetro Barcol é um instrumento conveniente para testar a dureza do alumínio, ligas de alumínio, cobre, bronze e de outro materiais inclusive plásticos e fibra de vidro. O instrumento é projetado para o uso em partes e em conjuntos montados. Não requer nenhuma experiencia; pode ser usado em qualquer posição e em pequenos espaços. A leitura da dureza é indicada imediatamente no visor, que é dividido em cem graduações. O Durômetro Barcol pesa somente 500 Gramas, e fornecido completo pronto para funcionar. 
Existem dois Modelos: 
Durômetro GYZJ 934-1 Use este durômetro para fibra de vidro, metais macios tais como o alumínio e as suas ligas, bronze, cobre, e algum dos plásticos e da fibra de vidro mais duros. Escala aproximada 25 a 150 bruniu (esfera de 10mm carga de 500 quilogramas). conforme Norma ASTM D-2583 
Durômetro GYZJ 935 Use este durômetro para os plásticos mais macios e os metais muito macios. escala aproximada 50 a 110 Rockwell "R". 
 Os durômetros operam pela comparação das impressões causadas no material testado e em uma barra-padrão de dureza conhecida. A impressão é obtida por meio de impacto manual.
 As leituras, da mesma maneira que no método convencional, são realizadas por meio de uma lupa graduada.
4 O MÉTODO BARCOL
	O método Barcol é uma forma de avaliar a dureza de um material através da medida da resistência a penetração de uma ponta de aço forçada por uma mola. No instrumento de medição, chamado de durômetro de Barcol, há uma escala entre 0 e 100.
	O identador Barcol é uma agulha com diametro de 1mm que é pressionada por uma mola contra a superfície a ser testada. Assim a leitura na escala diminui à medida que o identador penetra a superficia. A profundidade de polimerizaçãode um compósito por exemplo é testada pela preparação de espécimes variando em espessura entre 0,5 e 0,6 mm ou mais, em incrementos de 0,5 mm. Então a superfície superior de uma amostra é ativada por um fotopolimerizador. A dureza Barcol da superfície interior não difere mais do que 10% da leitura na dureza Barcol de uma resina composta resulta em um decréscimo de 20% na resistência a flexão. 
	Este método de medição é usado para obter a dureza de ligas de alumínio, metais de baixa dureza, como chumbo e latão, polímeros, borrachas e couro. Além disso, é usado para medir o nível de cura de resinas.
	Segue abaixo um exemplo de um relatório de ensaio de dureza Barcol, para um composto polimérico. Que exemplifica tudo o que foi descrito neste artigo.
 
Figuras 1 – Exemplo de figura
Fonte: FIBER CENTER, 2003
Figuras 2 – Exemplo de figura
Fonte: FIBER CENTER, 2003
Figuras 3 – Exemplo de figura
Fonte: FIBER CENTER, 2003
Figuras 4 – Exemplo de figura
Fonte: FIBER CENTER, 2003
Considerações Finais
	A idéia de se trabalhar e desenvolver algo relacionado a este assunto, partiu no momento em que tivemos a oportunidade de desenvovler algo sobre ensaios. Pensando em fazer algo novo, no intuito de aprender novos conhecimentos e contribuir para o mercado, buscamos algo pouco conhecido. Chegamos logo a este ensaio, pois ja era de nosso conhecimento a sua existência e o pouco que se sabia sobre a dureza Barcol, assim então logo decidimos descrever algo sobre a mesma.
	Iniciamos as pesquisas, e foi logo neste momento em que obtivemos duas percepções. A primeira era a mais clara e difícil de entender, que possuia pouco material de pesquisa sobre esta dureza, visto que o melhor meio de pesquisa, a internet, pouco nos informou. A segunda percepção foi mais demorada,no entando a mais satisfatória, foi quando conseguimos perceber que tínhamos acertado na escolha do tema, pois poderíamos fazer algo novo, e que poderia se transformar em fonte de pesquisas futuras. Assim demos então, início a um longo e profundo estudo sobre o tema. 
	A intenção do artigo foi desvendar e esclarecer um pouco desse ensaio mecânico, não tão conhecido quanto outros, mas que detem a mesma importancia e valor. O Artigo através de pesquisas, imagens, e fontes de informações, busca deixar claro ao leitor, desde o princípio de definição de dureza, passando por ensaios de durezas comumente conhecidos e utilizados no mercado dia a dia, até a chegada no objetivo principal, que é a dureza Barcol. 
	Explanando sua definição, seu campo de utilização e métodos corretos, suas unidades de medidas, como são chamados e quais os tipos de aparelhos usados para mensurá-la, e ainda sua maior necessidade bem como sua utilização no mercado atual, além dos tipos de materiais que necessitam ser ensaiados e por consequencia terem sua dureza mensurada através dela. 
	Pudemos também assim, conhecer e enteder a necessidade de se utilizar essa dureza e seu valor para o mercado, percebendo que mesmo algo não usual detem grande valia para a indústria. O que deixa claro que não se pode ficar retido a apenas uma forma de realizar ações, e que tudo pode ser criado e recriado, adequando a necessidade de cada cituação, desde que abedeçamos os princípios, normas e regras de cada componente. 
	 
	
Referências 
IENH. Manual de normas de ABNT. Disponível em www.ienh.com.br
http://www.fibercenter.com.br/literatura-tecnica/qualidade/dureza-barcol-barber-coleman
http://www.importecnica.com.br/barcol.html
Bibliografia Consultada
FUNDAÇÃO GETULIO VARGAS. Normas para apresentação de monografia. 3. ed. Escola de Administração de Empresas de São Paulo, Biblioteca Karl A. Boedecker. São Paulo: FGV-EAESP, 2003. 95 p. (normasbib.pdf, 462kb). Disponível em: <www.fgvsp.br/biblioteca>. Acesso em: 05 out. 2014.
NORMA ASTM D2583 (Standard Test Method for Indentation Hardness of Rigid Plastics by Means of a Barcol Impressor) e pela ASTM B648 (Standard Test Method for Indentation Hardness of Aluminum Alloys by Means of a Barcol Impressor).
FACULDADE PITÁGORAS - BETIM
CURSO: ENGENHARIA MECÂNICA 
ARTIGO CIENTÍFICO
ENSAIO DE DUREZA BARCOL E SUA DEFINIÇÃO
Betim, 06 de Outubro 2014
Aluno: Fernando de Resende da Silva
Aluna: Lorena Maia de Araújo