Ensaio de dobramento

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1. Objetivo
Este trabalho tem como objetivo, estabelecer um primeiro contato para ver como se realiza o ensaio de dobramento, alem de mostrar como determinar algumas propriedades mecânicas em laboratório. 
O objetivo principal do ensaio é avaliar o comportamento do aço SAE 1020 caracterizando-o quanto à ductilidade, visando ganhar tempo no processo de estampagem. 
2. Revisão bibliográfica
Muitos processos de fabricação envolvem operações de dobramento e conformação de barras e chapas metálicas, sendo necessária a realização de ensaios para conhecer-se o comportamento desses materiais com vistas à sua adequação ou não à obtenção de peças segundo aqueles processos. Um exemplo desses ensaios é o de dobramento, que é simples, porém muito útil. No fundo, é a formabilidade do material que está sendo avaliada através de manifestações de sua ductilidade. [1]
O ensaio de dobramento é um ensaio qualitativo simples e barato que pode ser usado para avaliar a ductilidade de um material. É frequentemente usado para controle de qualidade de juntas com solda de topo. [2]
Esse tipo de ensaio fornece somente uma indicação qualitativa da ductilidade do material. Normalmente os valores numéricos obtidos não têm qualquer importância. É largamente usado nas indústrias e laboratórios, por sua simplicidade, possibilitando a condução do teste no ambiente de fábrica, constando mesmo nas especificações de todos os países, onde são exigidos requisitos de ductilidade para certo material. [4]
O ensaio consiste em dobrar um corpo de prova de eixo retilíneo e seção circular (maciça ou tubular), retangular ou quadrada, assentado em dois apoios afastados a uma distância especificada, de acordo com o tamanho do corpo de prova, por meio de um cutelo, que aplica um esforço perpendicular ao eixo do corpo de prova, até que seja atingido um ângulo desejado. [4]
O valor da carga, na maioria das vezes, não importa. O cutelo tem um diâmetro, D, que varia conforme a severidade do ensaio, sendo indicado nas especificações, onde de forma geral em função do diâmetro ou espessura do corpo de prova. O ângulo determina a severidade do ensaio e é geralmente de 90, 120 ou 180º. [4]
Ao se atingir o ângulo especificado, examina-se a olho nu a zona tracionada, que não deve apresentar trincas, fissuras ou fendas. Caso contrário, o material não terá passado no ensaio. Como o dobramento pode ser realizado em qualquer ponto e em qualquer direção do corpo de prova, ele é um ensaio localizado e orientado, fornecendo assim, uma indicação da ductilidade em qualquer região desejada do material. [4]
Há três processos de ensaio de dobramento: o dobramento livre e o dobramento semiguiado e o dobramento guiado. [4]
A seguir são apresentadas as características de cada um.
Dobramento Livre: É obtido pela aplicação de força nas extremidades do corpo de prova, sem aplicação de força no ponto máximo de dobramento. 
Figura 1: exemplificação de dobramento livre [4]
Dobramento Semiguiado: O dobramento vai ocorrer numa região determinada pela posição do cutelo.
Figura 2: Possíveis métodos de ensaio de dobramento semiguiado. [4]
Dobramento Guiado: 
Figura 3: exemplificação de dobramento guiado. [4]
Dobramento a 180 °
Figura 4: exemplificação de dobramento a 180º. [4]
Análise dos Resultados
Os resultados são avaliados pela aparição ou não de fendas, fissuras ou ruptura na zona tracionada do corpo de prova dobrado ate 180º, da mesma maneira explicada no caso do dobramento livre de corpos de prova soldados. Para esse método de ensaio, usa-se indiferentemente o tipo de solda em filete ou de topo, para a soldagem das chapas ou dos tubos. A posição de retirada dos corpos de prova, tamanho dos mesmos e processo de usinagem são sempre indicados nas normas técnicas, bem como dos corpos de prova de tração que sempre acompanham os corpos de prova para dobramento. [4]
Figura 5: Observações durante a analise. [4]
Aplicação do ensaio de dobramento em materiais frágeis– ensaio de flexão 
Materiais frágeis como ferro fundido cinzento, aços-ferramenta ou carbonetos sinterizados são frequentemente submetidos a um tipo de ensaio de dobramento, denominado dobramento transversal, que mede sua resistência e ductilidade (alem da possibilidade de se avaliar também a tenacidade e resiliência desses materiais). Entretanto, sempre que possível, o ensaio de tração também deve ser realizado, ficando o dobramento transversal como uma espécie de ensaio substituto. Quanto mais duro for o material, maior aplicação terá esse ensaio, porque a facilidade de execução torna-o mais rápido que a usinagem de um corpo de prova para ensaio de tração. No entanto, para materiais muito frágeis, os resultados obtidos são muito divergentes, variando ate 25% de modo que, para esses casos, deve-se fazer sempre vários ensaios para se estabelecer um valor médio. [4]
Os corpos de prova, de seção transversal retangular ou circular, são submetidos a carregamento transversal como no dobramento convencional. A carga é aumentada lentamente até que ocorra a ruptura. [4]
Figura 6: Dobramento em materiais frágeis. [3]
Aplicações na Indústria
O ensaio de dobramento é indicado em geral para componentes que serão efetivamente submetidos a operações de dobramento ou flexão em serviço. As normas recomendam o procedimento específico para vários tipos de componentes e materiais. [3]
Entre as aplicações usuais estão: barras para construção civil, barras soldadas para finalidades de qualificação de solda e de soldadores, pequenos componentes para uso em microeletrônica, peças acabadas como parafusos e pinos. [3]
Ensaio de dobramento em barras para construção civil
Barras de aço usadas na construção civil são exemplos de materiais que, além de apresentarem resistência mecânica, devem suportar dobramentos severos durante sua utilização, e por isso são submetidos a ensaio de dobramento. Esta característica é tão importante que é normalizada e classificada em normas técnicas. [3]
Neste caso, o ensaio consiste em dobrar a barra até se atingir um ângulo de 180º com um cutelo de dimensão especificada de acordo com o tipo de aço da barra - quanto maior a resistência do aço, maior o cutelo. O dobramento normalmente é do tipo semiguiado. A aprovação da barra é dada pela ausência de fissuras ou fendas na zona tracionada do corpo de prova. [3]
Dobramento em Corpos de Provas Soldados
O ensaio de dobramento em corpos de prova soldados, retirados de chapas ou tubos soldados, é realizado geralmente para a qualificação de profissionais que fazem solda (soldadores) e para avaliação de processos de solda. [3]
Na avaliação da qualidade da solda costuma-se medir o alongamento da face da solda. O resultado serve para determinar se a solda é apropriada ou não para uma determinada aplicação. [3]
Figura 7: Alongamento medido durante o ensaio de dobramento livre com corpo de prova soldados, retirados de chapas ou tubos soldados. [4]
3. Procedimento experimental
	Para a realização do ensaio de dobramento foram utilizados corpos de prova de aço SAE 1020 de formato retangular de dimensões ........ preparados previamente através de lixamento e polimento.
	A máquina universal de ensaio foi o equipamento utilizado com as devidas adaptações para o ensaio em questão.
[ Colocar foto da maquina ] 
Foram feitos dois ensaios, um com dobramento a 90º e outro a 180º.
Para o primeiro dobramento, posicionou-se a matriz com ângulo reto na máquina e aplicou uma carga de 4500kgf contra o corpo de prova, que estava posicionado sobre a matriz. 
[ Colocar foto da matriz e do cutelo ]
Para o segundo dobramento partiu-se da realização do primeiro e em seguida substituiu a matriz e o cutelo por duas partes planas (as mesmas utilizadas no ensaio de dobramento) e posicionou o corpo de prova de modo que suas extremidades ficassem pressionadas por essas partes, aplicou uma carga de 4500kgf até o corpo de prova atingir um dobramento de 180º.
	Todos os ensaios foram feitos à temperatura ambiente.
4.Resultados e discussões
	Após a realização dos ensaios de dobramento, as regiões tracionadas dos corpos de prova foram analisadas a olho nu, e foi constatado que não houve fissuras e nem trincas na região. Aprovando assim os corpos de prova.
[ Colocar foto das amostras ]
5. Conclusões
	Pôde-se obter uma visão crítica de como ocorre às etapas do ensaio em estudo, além do ganho de vivencia em laboratório.
Analisando o comportamento do aço SAE 1020 nos ensaios realizados percebe-se que trata de um material dúctil, podendo ser utilizado em processo de estampagem sem causar prejuízos de tempo e recursos.
6. Referencias bibliográficas 
[1] UNIVERSIDADE ESTADUAL DO RIO DE JANEIRO. Ensaios mecânicos – flexão e dobramento. Disponível em: <http://www.fat.uerj.br/intranet/disciplinas/Ensaio%20de%20Materiais/EM06.> Acesso em 25 de Jan. 2015.
[2] CIMM. Ensaio de dobramento avalia ductilidade. Disponível em: <http://www.cimm.com.br/portal/noticia/exibir_noticia/7505-ensaio-de-dobramento-avalia-ductilidade>. Acesso em 25 de Jan. 2015.
[3] RODRIGUES, L. Ensaios mecânicos. Disponível em: <http://www.engbrasil.eng.br/pp/em/aula4.pdf>. Acesso em 25 de Jan. 2015. 
[4] SOUZA, S. Ensaios mecânicos de materiais metálicos - fundamentos teóricos e práticos. 5. ed. São Paulo: Edgard Blucher, 1982. 286 p.
[5] Arquivo pessoal.