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Válida a partir de edição ABNT NBR ISO ICS ISBN 978-85-07- Número de referência 27 páginas NORMA BRASILEIRA 37 Primeira 19.12.2014 19.01.2015 Borrachas vulcanizadas ou termoplásticas — Determinação das propriedades de tensão — deformação e tração Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of tensile stress-strain properties 83.060 05335-4 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 12 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:12, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservadosii ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 Todos os direitos reservados. A menos que especificado de outro modo, nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida ou utilizada por qualquer meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia e microfilme, sem permissão por escrito da ABNT, único representante da ISO no território brasileiro. © ABNT 2014 Todos os direitos reservados. A menos que especificado de outro modo, nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida ou utilizada por qualquer meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia e microfilme, sem permissão por escrito da ABNT. ABNT Av.Treze de Maio, 13 - 28º andar 20031-901 - Rio de Janeiro - RJ Tel.: + 55 21 3974-2300 Fax: + 55 21 3974-2346 abnt@abnt.org.br www.abnt.org.br D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 12 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:12, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC Prefácio Nacional ................................................................................................................................v 1 Escopo ................................................................................................................................1 2 Referências normativas .....................................................................................................1 3 Termos e definições ...........................................................................................................1 4 Princípio ..............................................................................................................................4 5 Geral ....................................................................................................................................4 6 Corpos de prova .................................................................................................................5 6.1 Geral ....................................................................................................................................5 6.2 Halteres ...............................................................................................................................5 6.3 Anéis ....................................................................................................................................6 7 Equipamentos .....................................................................................................................6 7.1 Matrizes e cortadores ........................................................................................................6 7.2 Medidor de espessura .......................................................................................................6 7.3 Medidor de cone .................................................................................................................7 7.4 Matrizes para corpos de prova de halteres. ....................................................................7 7.5 Equipamento de ensaio para corpos de prova de anéis ................................................8 8 Número de corpos de prova ..............................................................................................9 9 Preparação dos corpos de prova .....................................................................................9 9.1 Halteres ...............................................................................................................................9 9.2 Anéis ....................................................................................................................................9 10 Condicionamento das amostras e corpos de prova .....................................................10 10.1 Tempo entre vulcanização e ensaio ...............................................................................10 10.2 Proteção das amostras e corpos de prova ....................................................................10 10.3 Condicionamento das amostras .....................................................................................10 10.4 Condicionamento dos corpos de prova .........................................................................10 11 Marcação dos corpos de prova de halters ....................................................................10 12 Medição dos corpos de prova ......................................................................................... 11 12.1 Halteres .............................................................................................................................11 12.2 Anéis ..................................................................................................................................11 12.3 Comparação dos grupos de corpos de prova ............................................................... 11 13 Procedimento ...................................................................................................................11 13.1 Procedimento ...................................................................................................................11 13.2 Corpos de prova de anéis ...............................................................................................12 14 Temperatura de ensaio ....................................................................................................12 15 Cálculo dos resultados ....................................................................................................12 15.1 Halteres .............................................................................................................................12 15.2 Corpos de prova de anéis ...............................................................................................13 16 Expressão dos resultados ...............................................................................................15 17 Precisão ............................................................................................................................15 18 Relatório de ensaio ..........................................................................................................15 Anexo A (informativo) Preparação dos corpos de prova de anéis tipo B ......................................16 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados iii ABNT NBR ISO 37:2014 Sumário Página D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 12 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:12, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC Anexo B (Informativo) Precisão .........................................................................................................19 B.1 Geral ..................................................................................................................................19 B.2 Detalhes dos programas de ensaio ................................................................................19 B.3 Precisão dos resultados ..................................................................................................19Anexo C (informativo) Análise dos dados do ITP e formato haltere ..............................................23 C.1 Geral ..................................................................................................................................23 C.2 Três variações do fator de três experiências totalmente alinhadas ............................23 C.3 Análise dos corpos de prova que romperam ................................................................24 C.3.1 Número de corpos de prova que romperam fora do comprimento de ensaio ...........24 C.3.2 Relação entre a proporção de corpos de prova que romperam fora do comprimento de ensaio e energia de tração .........................................................................................25 C.4 Análise de elementos finitos ...........................................................................................25 Bibliografia .........................................................................................................................................27 Figuras Figura 1 – Ilustração dos termos de tração ......................................................................................3 Figura 2 – Formato dos corpos de prova de halteres ......................................................................5 Figura 3 – Matrizes para corpos de prova de halteres.....................................................................7 Figura 4 – Exemplo de equipamento para ensaios de tração em anéis.........................................8 Figura 5 – Disposição das polias para ensaio de tração de anéis Tipos A e B .............................9 Figura A.1 – Suporte especial de lâminas removíveis ...................................................................17 Figura A.2 – Instrumento para fixação da placa de borracha .......................................................18 Figura C.1 – Número de corpos de prova que romperam fora do comprimento de ensaio (primeiro ITP – total de 230 para cada tipo de corpos de prova) .......................................24 Figura C.2 – Percentual de corpos de prova que romperam fora do comprimento de ensaio vs TSb × Eb (energia de tração) .....................................................................25 Figura C.3 – Exemplo de distribuição de tensão obtida usando “ABAQUS” ..............................26 Tabelas Tabela 1 – Comprimento de ensaio para halteres ............................................................................5 Tabela 2 – Dimensões para matrizes para corpos de prova de halteres .......................................6 Tabela 3 – Dimensões das polias .......................................................................................................8 Tabela B.1 – Precisão para composto de NR (primeiro ITP) .........................................................20 Tabela B.2 – Precisão para composto de SBR (primeiro ITP) .......................................................21 Tabela B.3 – Precisão para composto de EPDM (primeiro ITP) ....................................................21 Tabela B.4 – Precisão para composto de NR (segundo ITP) .........................................................22 Tabela C.1 – Estimativa de cada componente da variação por meio de “fator de três experiências totalmente alinhadas” para resistência à tração na segunda ITP ........23 Tabela C.2 – Estimativa de cada componente da variação por meio de “fator de três experiências totalmente alinhadas” para alongamento na segunda ITP ...................24 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservadosiv ABNT NBR ISO 37:2014 D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 12 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:12, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC Prefácio Nacional A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais (ABNT/CEE), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas pelas partes interessadas no tema objeto da normalização. Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras da Diretiva ABNT, Parte 2. A ABNT chama a atenção para que, apesar de ter sido solicitada manifestação sobre eventuais direitos de patentes durante a Consulta Nacional, estes podem ocorrer e devem ser comunicados à ABNT a qualquer momento (Lei nº 9.279, de 14 de maio de 1996). Ressalta-se que Normas Brasileiras podem ser objeto de citação em Regulamentos Técnicos. Nestes casos, os Órgãos responsáveis pelos Regulamentos Técnicos podem determinar outras datas para exigência dos requisitos desta Norma, independentemente de sua data de entrada em vigor. A ABNT NBR ISO 37 foi elaborada no Comitê Brasileiro de Equipamentos de Proteção Individual (ABNT/CB-32), pela Comissão de Estudo de Luvas e Vestimentas de Proteção – Riscos Biológicos (CE-32:006.06). O Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº 11, de 18.11.2014 a 17.12.2014, com o número de Projeto 32:006.06-002. Esta Norma é uma adoção idêntica, em conteúdo técnico, estrutura e redação, à ISO 37:2011, que foi elaborada pelo Technical Committee Rubber and rubber products (ISO/TC 45), Subcommittee Testing and analysis (SC 2), conforme ISO/IEC Guide 21-1:2005. O Escopo desta Norma Brasileira em inglês é o seguinte: Scope This Standard describes a method for the determination of the tensile stress-strain properties of vulcanized and thermoplastic rubbers. The properties which can be determined are tensile strength, elongation at break, stress at a given elongation, elongation at a given stress, stress at yield and elongation at yield. The measurement of stress and strain at yield applies only to some thermoplastic rubbers and certain other compounds. © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados v ABNT NBR ISO 37:2014 D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 12 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:12, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 12 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:12, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC Borrachas vulcanizadas ou termoplásticas — Determinação das propriedades de tensão — deformação e tração ATENÇÃO — Recomenda-se que as pessoas que utilizam essa Norma estejam familiarizadas com práticas Normais de laboratório. Esta Norma não pretende abordar todos os problemas de segurança, se houver, associada com seu uso. É de responsabilidade do usuário estabelecer a segurança apropriada e práticas de saúde e assegurar o cumprimento de todas as condições regulamentares nacionais. IMPORTANTE — Certos procedimentos especificados nesta Norma podem envolver o uso ou geração de substâncias, ou a geração de resíduos, que pode constituir em local de risco ambiental. Recomenda-se consultar a documentação apropriada sobre um manuseio seguro e descarte após o uso. 1 Escopo Esta Norma descreve o método para a determinação das propriedades de tensão - deformação de borrachas vulcanizadas e termoplásticas. As propriedades que podem ser determinadas são resistência à tração, alongamento na ruptura, tensão em um dado alongamento, alongamento em uma dada tensão, tensão no escoamento e alongamento no escoamento. A medição da tração e tensão no escoamento se aplica apenas a algumas borrachas termoplásticas e outros certos componentes. 2 Referênciasnormativas Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste documento. Para referên- cias datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as edições mais recentes do referido documento (incluindo as emendas). ABNT NBR ISO 5893, Misturas de borracha para ensaio – preparação, misturação e vulcanização – Equipamentos e procedimentos ISO 23529, Rubber – General procedures for preparing and conditioning test pieces for physical test methods 3 Termos e definições Para os efeitos deste documento, aplicam-se os seguintes termos e definições. 3.1 tração S tensão aplicada de modo a estender o corpo de prova. NOTA É calculada como a força por unidade de área aplicada na seção transversal original do comprimento do ensaio 1 NORMA BRASILEIRA ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 12 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:12, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC 3.2 alongamento E deformação, expressa como o percentual do comprimento do ensaio, produzida no corpo de prova pela tração 3.3 resistência à tração TS tração máxima registrada na extensão do corpo de prova no ponto de ruptura NOTA Ver Figuras 1a) a 1c). 3.4 resistência da tração na ruptura TSb tração registrada no momento da ruptura NOTA 1 Ver Figuras 1a) a 1c). NOTA 2 Os valores de TS e TSb podem ser diferentes se, depois de produzida a Sy, o alongamento continua e é acompanhado por uma queda na tensão, resultando em TSb menor que TS [ver Figura 1c)]. 3.5 alongamento na ruptura Eb deformação do comprimento de ensaio no ponto de ruptura NOTA 1 Ver Figuras 1a) a 1c). 3.6 alongamento em uma determinada tensão Es deformação do comprimento de ensaio quando um corpo de prova é submetido a uma determinada tração 3.7 tensão em um determinado alongamento Se tensão do comprimento de ensaio necessário para produzir um determinado alongamento NOTA Na indústria da borracha, esta definição é amplamente identificada com o termo “módulo” e recomenda-se ter cuidado para evitar confusão com a utilização de outro “módulo” para denotar a inclinação da curva de tensão de um determinado alongamento. 3.8 tensão no escoamento Sy tensão no primeiro ponto da curva tensão-deformação em que algum aumento adicional na deformação ocorre sem qualquer aumento na tensão NOTA Isto pode corresponder tanto a um ponto de inflexão [ver Figura 1b)] quanto para um máximo [ver Figura 1c)]. 2 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 12 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:12, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC 3.9 alongamento no escoamento Ey tensão no primeiro ponto da curva tensão-deformação em que algum aumento adicional na deformação não é acompanhado por um aumento na tensão NOTA 1 Ver Figuras 1b) S S S Sy Sy Ey Ey Eb Eb E E EEb Legenda E alongamento Sy tensão no escoamento Eb alongamento na ruptura TS resistência à tração Ey alongamento no escoamento TSb resistência da tração na ruptura S tensão Y ponto de escoamento Figura 1 – Ilustração dos termos de tração 3 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 12 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:12, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC 3.10 comprimento de ensaio de um haltere distância inicial entre os pontos de referência dentro do comprimento da porção estreita de um corpo de prova haltere usado para medir o alongamento NOTA Ver Figura 2. 4 Princípio Corpos de prova padronizados, tanto haltere quanto anéis, são tracionados em uma máquina de ensaio de tração com velocidade constante de deslocamento das garras ou polia. Leituras da força e do alongamento são tomadas quando requeridas durante o alongamento ininterrupto do corpo de prova e quando este se rompe. 5 Geral Corpos de prova de haltere ou anéis não possuem necessariamente os mesmos respectivos valores de propriedades de tensão. Isto ocorre principalmente devido à tensão do alongamento dos anéis não ser uniforme ao longo de sua seção transversal. Um segundo fator é a existência de “grãos” nos halteres que possam causar valores diferentes, que dependendo de seu comprimento, é paralelo ou em ângulo reto ao grão. Os principais pontos a serem observados em halteres e anéis são os seguintes: a) Resistência à tração Halteres são preferíveis para a determinação da resistência à tração. Anéis possuem valor baixo, às vezes muito mais baixo do que os halteres. b) Alongamento na ruptura Anéis possuem aproximadamente os mesmos valores que halteres, desde que 1) o alongamento dos anéis seja calculado como percentual da circunferência interna inicial e 2) halteres sejam cortados em ângulos retos ao grão, se este estiver presente de forma significativa. Halteres devem ser utilizados se for necessário estudar os efeitos dos grãos, já os anéis não são adequados para esta finalidade. c) Alongamento em uma determinada tensão e tensão em um determinado alongamento Os halteres maiores (tipos 1, 2 e 1A) são geralmente preferidos. Anéis e halteres dão aproximadamente os mesmos valores, desde que 1) o alongamento dos anéis seja calculado como percentual da circunferência média inicial e 2) a média dos valores seja tomada para halteres cortados paralelos e em ângulo reto ao grão, se este estiver presente de forma significativa. Anéis podem ser preferíveis em testes automatizados, devido à facilidade de manuseio dos corpos de prova, e na determinação da tensão em uma dada deformação. 4 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 12 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:12, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC 6 Corpos de prova 6.1 Geral Corpos de prova em miniaturas podem apresentar valores um pouco diferentes, geralmente maiores, para resistência à tração e alongamento na ruptura do que corpos de prova maiores. Sete tipos de corpos de prova são fornecidos, ou seja, formato haltere tipos 1, 2, 3, 4 e 1A e formato anel tipo A (Normal) e B (miniatura). Os resultados obtidos para um dado material tendem a variar de acordo com o tipo de corpo de prova utilizado, e recomenda-se que os resultados obtidos para diferentes materiais, portanto, sejam considerados como comparáveis, a menos que o mesmo tipo de corpo de prova tenha sido utilizado. Quando a preparação dos corpos de prova requer desgaste ou ajuste da espessura, os resultados podem ser afetados. 6.2 Halteres Corpos de prova de halteres devem ter o formato mostrado na Figura 2 Legenda 1 comprimento de ensaio (ver Tabela 1) Figura 2 – Formato dos corpos de prova de halteres A espessura padrão da parte estreita deve ser de 2,0 mm ± 0,2 mm para os tipos 1, 2, 3 e 1A e 1,0 mm ± 0,1 mm para tipo 4. O comprimento de ensaio deve estar de acordo com a Tabela 1. As outras dimensões dos halteres devem ser tais como produzido pela matriz apropriada (ver Tabela 2). Para corpos de prova não padronizados, por exemplo, tomados a partir de produto acabado, a espessura máxima da parte estreita deve ser de 3,0 mm para tipos 1 e 1A, 2,5 mmpara tipos 2 e 3, e 2,0 mm para tipo 4. Tabela 1 – Comprimento de ensaio para halteres Tipo de corpo de prova Tipo 1 Tipo 1A Tipo 2 Tipo 3 Tipo 4 Comprimento de ensaio (mm) 25 ± 0,5 20 ± 0,5a 20 ± 0,5 10 ± 0,5 10 ± 0,5 a O comprimento de ensaio não pode exceder a parte estreita do corpo de prova (dimensão C da Tabela 2) 5 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 12 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:12, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC Corpos de prova de halteres tipo 3 e 4 devem ser utilizados apenas quando o material disponível é insuficiente para corpos de prova maiores. Estes corpos de prova são particularmente adequados para ensaiar produtos e são utilizados em certos produtos-padrão, por exemplo, halteres tipo 3 são utilizados para ensaiar tubos de anéis de vedação e revestimentos de cabos. 6.3 Anéis Os corpos de prova de anéis padronizados tipo A devem ter um diâmetro interno de 44,6 mm ± 0,2 mm. A espessura mediana axial e a largura mediana radial devem ser de 4 mm ± 0,2 mm. A largura radial em qualquer anel em nenhum ponto pode desviar da mediana por mais de 0,2 mm, e a espessura axial do anel em nenhum ponto pode desviar da mediana em mais de 2 %. O corpo de prova padronizado tipo B deve possuir um diâmetro interno de 8 mm ± 0,1 mm. A espessura mediana axial e a largura mediana radial devem ser de 1 mm ± 0,1 mm. A largura radial de qualquer anel em nenhum ponto pode desviar da mediana por mais de 0,1 mm. Este corpo de prova deve ser utilizado apenas quando o material disponível é insuficiente para corpos de prova maiores do tipo A. 7 Equipamentos 7.1 Matrizes e cortadores Todas as matrizes e cortadores devem ser utilizados de acordo com ISO 23529. Matrizes para preparação de halteres devem possuir as dimensões dadas na Tabela 2 e Figura 3, com exceção da aresta da lâmina para a qual somente a Figura 3 indica uma geometria adequada. O afastamento do paralelismo em qualquer ponto da largura da parte estreita da matriz não pode exceder 0,05 mm. Para o método de corte dos corpos de prova de anéis tipo B, ver Anexo A. Tabela 2 – Dimensões para matrizes para corpos de prova de halteres Dimensão Tipo 1 Tipo 1A Tipo 2 Tipo 3 Tipo 4 A Comprimento total (mínimo)a (mm) 115 100 75 50 35 B Largura das extremidades (mm) 25 ± 1 25 ± 1 12,5 ± 1 8,5 ± 0,5 6 ± 0,5 C Comprimento da parte estreita (mm) 33 ± 2 21 ± 1 25 ± 1 16 ± 1 12 ± 0,5 D Largura da parte estreita (mm) 6,2 ± 0,2 5 ± 0,1 4 ± 0,1 4 ± 0,1 2 ± 0,1 E Raio de transição externa (mm) 14 ± 1 11 ± 1 8 ± 0,5 7,5 ± 0,5 3 ± 0,1 F Raio de transição interna (mm) 25 ± 2 25 ± 2 12,5 ± 1 10 ± 0,5 3 ± 0,1 a Um comprimento total maior pode ser necessário para garantir que apenas as extremidades finais fiquem em contato com as garras da máquina, evitando assim “ruptura das abas”. 7.2 Medidor de espessura O instrumento para medir a espessura dos corpos de prova de halteres e a espessura axial dos corpos de prova de anel deve estar de acordo com aquele utilizado no método A da ISO 23529. O instrumento para medir a largura radial dos corpos de prova de anéis deve ser similar ao mostrado acima, exceto que o contato e a placa de base devem ser moldados para se adaptar à curvatura do anel. 6 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 12 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:12, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC 7.3 Medidor de cone Um medidor de cone calibrado ou outro equipamento adequado deve ser utilizado para medir o diâmetro interno do corpo de prova de anel. O equipamento deve ser capaz de medir o diâmetro com um erro não maior que 0,01 mm. O meio para suportar o corpo de prova de anel para as medições deve ser tal que evite qualquer alteração nas dimensões no momento das medições. 32 A C E F D B 50° 30° 22° 18° ≈0 ,4 ≥6 Legenda 1 método de fixação para se adequar à máquina 2 base lisa 3 base NOTA 1 Para dimensões A a F, ver Tabela 2. NOTA 2 Os diagramas da direita mostram seções comuns de lâminas fixas. Figura 3 – Matrizes para corpos de prova de halteres 7.4 Matrizes para corpos de prova de halteres. 7.4.1 A máquina de ensaio de tração deve atender aos requisitos da ABNT NBR ISO 5893, com uma precisão de medição de força de acordo com a classe 2. Um extensômetro, quando utilizado, deve ter uma precisão de acordo com a classe D para corpos de prova de halteres tipos 1, 1A e 2 e classe E para corpos de prova de halteres tipos 3 e 4. A máquina deve pelo menos ser capaz de operar com velocidade de deslocamento de 100 mm/min, 200 mm/min e 500 mm/min. 7 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 12 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:12, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC 7.4.2 Para os ensaios com temperaturas que não seja a temperatura-padrão de laboratório, uma câmara apropriada controlada termostaticamente deve estar montada para a máquina de ensaio de tração. Orientações para atingir temperaturas elevadas ou abaixo do Normal são dadas na ISO 23529. 7.5 Equipamento de ensaio para corpos de prova de anéis Um exemplo de equipamento de ensaio usando polias para testar anéis é mostrado na Figura 4. Para anéis dos tipos A e B, a dimensão da polia deve ser como especificada na Tabela 3 e Figura 5. Uma das polias deve ser livre para girar com baixo atrito, e a outra deve conduzir a rotação do anel. Esta deve rodar a uma velocidade entre 10 rpm e 15 rpm. Legenda 1 célula de carga 2 atuador Figura 4 – Exemplo de equipamento para ensaios de tração em anéis Tabela 3 – Dimensões das polias Dimensões em milímetros Polias L Ø d1 A R Ø d2 B Polias-padrão para anéis tipo A 0 5030 ,+ 25 ± 0,05 6,0 3,0 25 ± 0,05 4,3 Alternativas de polias para anéis tipo A 0 5030 ,+ 22,3 — — 22,3 5,0 Polias-padrão para anéis tipo B 0 205 3 ,, + 4,50 ± 0,02 1,5 0,75 4,5 ± 0,02 1,0 8 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 12 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:12, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC A B L R φd 1 φd 2 Legenda 1 polia de livre rotação 2 polia fixa 3 direção da extensão Figura 5 – Disposição das polias para ensaio de tração de anéis Tipos A e B 8 Número de corpos de prova Um mínimo de três corpos de prova deve ser ensaiado. É recomendado que o número de corpos de prova seja preferencialmente decidido com antecedência, levando em consideração que a utilização de cinco corpos de prova dará uma incerteza menor que um ensaio com três corpos de prova. 9 Preparação dos corpos de prova 9.1 Halteres Corpos de prova de halteres devem ser preparados pelo método apropriado descrito na ISO 23529. Halteres devem, sempre que possível, ser cortados paralelos ao grão, a menos que os efeitos do grão sejam estudados. Neste caso, um conjunto de halteres deve também ser cortado perpendicular ao grão. 9.2 Anéis Corpos de prova de anéis devem ser preparados por corte ou perfuração, usando o método apropriado descrito na ISO 23529, ou por moldagem. 9 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en toim pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 12 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:12, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC 10 Condicionamento das amostras e corpos de prova 10.1 Tempo entre vulcanização e ensaio Para todos os propósitos de ensaios, o tempo mínimo entre vulcanização e ensaio deve ser de 16h. Para os ensaios de não produto, o tempo máximo entre vulcanização e ensaio deve ser de 4 semanas e, para avaliações destinadas a serem comparáveis, os ensaios devem, na medida do possível, serem realizados após o mesmo intervalo de tempo. Para os ensaios de produtos, sempre que possível, o tempo entre vulcanização e ensaio não deve exceder 3 meses. Neste caso, os ensaios devem ser feitos dentro de 2 meses da data de recebimento do produto pelo fabricante. 10.2 Proteção das amostras e corpos de prova Amostras e corpos de prova devem ser protegidos o mais completamente possível de todas as influências externas que possam causar danos durante o intervalo entre vulcanização e ensaio, por exemplo, eles devem ser protegidos da luz e do calor. 10.3 Condicionamento das amostras Condicionar todas as amostras, com exceção do látex, de acordo com a ISO 23529 em temperatura- padrão de laboratório, sem controle de umidade, não menos que 3 h antes de cortar os corpos de prova. Condicionar todas as amostras de látex preparadas de acordo com a ISO 23529 em temperatura- padrão de laboratório, com controle de umidade, não menos que 96 h antes de cortar os corpos de prova. 10.4 Condicionamento dos corpos de prova Condicionar todos os corpos de prova de acordo com a ISO 23529. Se a preparação dos corpos de prova envolve lixamento, o intervalo entre lixamento e ensaio não pode ser inferior a 16 h e não superior a 72 h. Para ensaios em temperatura-padrão de laboratório, corpos de prova que não exigem mais preparação podem ser ensaiados imediatamente, se cortados de amostras já condicionadas. Quando envolve uma preparação adicional, deve ser permitido um período mínimo de 3 h de condicionamento em temperatura-padrão de laboratório. Para ensaios em temperaturas diferentes da temperatura-padrão de laboratório, condicionar os corpos de prova na temperatura em que o ensaio deve ser conduzido por um período suficiente para permitir que os corpos de prova atinjam um equilíbrio significativo de acordo com a ISO 23529 (ver também 7.4.2). 11 Marcação dos corpos de prova de halters Se usar um extensômetro sem contato, marcar nos corpos de prova de halteres duas marcas de referências para definir o comprimento de ensaio como especificado na Tabela 1, usando um marcador adequado. O corpo de prova não pode estar tensionado quando ele é marcado. As linhas devem ser marcadas na parte estreita do corpo de prova, como mostrado na Figura 2, ou seja, equidistantes a partir do centro do corpo de prova e em ângulos retos ao eixo longitudinal. 10 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 12 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:12, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC 12 Medição dos corpos de prova 12.1 Halteres Medir a espessura no centro e em cada extremidade do comprimento de ensaio com um medidor de espessura. Usar o valor da mediana das três medições para calcular a área da seção transversal. Em qualquer haltere, nenhuma das três medições da espessura da parte estreita pode diferir em mais de 2 % da espessura mediana. A largura do corpo de prova deve ser tomada como a distância entre as bordas do corte da matriz da parte estreita, e esta distância deve ser medida de acordo com a ISO 23529, o mais próximo de 0,05 mm. Corpos de prova cortados a partir de produtos podem ter uma seção transversal não retangular. Neste caso, a largura deve ser medida diretamente sobre os corpos de prova. 12.2 Anéis Medir a largura radial e espessura axial em aproximadamente seis posições igualmente espaçadas em torno do anel. O valor mediano de cada conjunto de medições deve ser usado para calcular a área da seção transversal. O diâmetro interno deve ser medido o mais próximo de 0,1 mm. Calcular a circunferência interna e a média da circunferência como segue: Circunferência interna = π × diâmetro interno Circunferência média = π × (diâmetro interno + largura radial) 12.3 Comparação dos grupos de corpos de prova Se dois grupos de corpos de prova (tanto halteres ou anéis) estão sendo comparados, a espessura mediana para cada grupo deve estar dentro de 7,5 % da espessura mediana distinta para os dois grupos. 13 Procedimento 13.1 Procedimento Inserir o corpo de prova na máquina de ensaio de tração, assegurando que as abas das extremidades sejam fixadas simetricamente, de modo que a tensão seja distribuída uniformemente sobre a seção transversal. É altamente recomendado que a célula de carga seja zerada antes de cada ensaio. Se necessário, aplicar uma pré-tensão de 0,1 MPa, de modo que o corpo de prova não esteja dobrado quando o comprimento de ensaio inicial for medido (ver Figura 2). Se necessário, montar o dispositivo de extensometria. Iniciar a máquina e monitorar continuamente a alteração do comprimento de ensaio e a força ao longo do ensaio com uma precisão de ± 2 %, ou como exigido para os fins da seção 15. A velocidade nominal de deslocamento da movimentação das garras deve ser de 500 mm/min para corpos de prova tipo 1, tipo 1A e tipo 2, e 200 mm/min para corpos de prova tipo 3 e tipo 4. Qualquer corpo de prova que romper fora da parte estreita ou fora do rendimento do comprimento de ensaio deve ser descartado e deve-se repetir o ensaio com um corpo de prova adicional. NOTA Ao fazer a medição visual, convem tomar cuidado para evitar imprecisões devido à paralaxe. 11 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 12 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:12, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC 13.2 Corpos de prova de anéis Definir a distância inicial correta entre as polias, como segue: — mm entre os centros da polia-padrão para anéis tipo A; — mm entre os centros da polia alternativa para anéis tipo A; — mm entre os centros da polia-padrão para anéis tipo B. Ajustar a força em zero antes de colocar os corpos de prova nas polias. Colocar os corpos de prova nas polias e iniciar a máquina, monitorando continuamente a distância entre as polias e o aumento da tensão ao longo do ensaio. A velocidade nominal de deslocamento do movimento da polia deve ser de 500 mm/min para corpos de prova tipo A e 100 mm/min para corpos de prova tipo B. A polia móvel deve rodar com a velocidade correta do início até o final do ensaio. 14 Temperatura de ensaio O ensaio Normalmente deve ser realizado na temperatura-padrão de laboratório, como especificado na ISO 23529. Quando outras temperaturas são exigidas, estas devem ser selecionadas a partir da lista de temperaturas preferidas dadas na ISO 23529. A mesma temperatura deve ser usada ao longo de qualquer ensaio ou série de ensaios destinados a comparação. 15 Cálculo dos resultados 15.1 Halteres Calcular a resistência a tração, TS, expressa em megapascais, usando a equação mFTS Wt = Calcular a resistência à tração na ruptura, TSb, expressa em megapascais, usando a equação b b FTS Wt = Calcular o alongamento na ruptura, Eb, expresso em percentual, usando a equação ( )b 0 b 0 100 L LE L −= Calcular a tensão em um determinado alongamento, Se, expressa em megapascais,usando a equação: e e FS Wt = 12 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 12 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:12, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC Calcular o alongamento em uma determinada tensão, Es, expresso em percentual, usando a equação ( )0 0 100 s s L LE L −= O valor, em newtons, da força Fe, correspondente a uma dada tensão é calculado usando a equação e eF S Wt= Calcular tensão no escoamento, Sy, expressa em megapascais, a partir de força registrada no ponto de escoamento, usando a equação y y F S Wt = Calcular o alongamento no escoamento, Ey, expresso em percentual, usando a equação ( )y 0 0 100 y L L E L − = Nas equações acima mencionadas, os símbolos utilizados possuem os seguintes significados: Fe é a força registrada na ruptura, em newtons; Fm é a força máxima registrada, em newtons; Fy é a força registrada no escoamento, em newtons; L0 é o comprimento de ensaio inicial, em milímetros; Lb é o comprimento de ensaio na ruptura, em milímetros; Ls é o comprimento de ensaio em uma dada tensão, em milímetros; Ly é o comprimento de ensaio no escoamento, em milímetros; t é a espessura do corpo de prova pelo comprimento de ensaio, em milímetros; W é a largura determinada como especificado em 12.1, em milímetros. 15.2 Corpos de prova de anéis Calcular a resistência à tração, TS, expressa em megapascais, usando a equação m 2 FTS Wt = Calcular a resistência à tração na ruptura, TSb, expressa em megapascais, usando a equação b b 2 FTS Wt = Calcular o alongamento na ruptura, Eb, expresso em percentual, usando a equação ( )b i b i 100 2d L CE C π + −= 13 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 12 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:12, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC Calcular a tensão em um determinado alongamento, Se, expressa em megapascal, usando a equação e e 2 FS Wt = A distância, em milímetros, entre os centros das polias correspondentes a um determinado alongamento, Le, também em milímetros, é calculada usando a equação m s i e 200 2 C E C dL − π= + Calcular o alongamento em uma determinada tensão, Es, expresso em percentual, usando a equação ( )s i s m 100 2d L CE C π + −= O valor, em newtons, da força, Fe, correspondente à tensão exigida é calculado usando a equação e e2F S Wt= Calcular a tensão de tração no escoamento, Sy, expressa em mepascais, usando a equação y y 2 F S Wt = Calcular o alongamento no escoamento, Ey, expresso em percentual, usando a equação ( )y i y m 100 2d L C E C π + − = Nas equações acima mencionadas, os símbolos utilizados possuem os seguintes significados: Ci é a circunferência interna inicial do anel, em milímetros; Cm é a circunferência média inicial do anel, em milímetros; d é o diâmetro da polia, em milímetros; Fb é a força registrada na ruptura, em newtons; Fm é a força máxima registrada, em newtons; Fy é a força registrada no escoamento, em newtons; Lb é a distância entre os centros das polias na ruptura, em milímetros; Ls é a distância entre os centros das polias em uma determinada tensão, em milímetros; Ly é a distância entre os centros das polias no escoamento, em milímetros; t é a espessura axial do anel, em milímetros; W é a largura radial do anel, em milímetros. 14 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 12 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:12, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC 16 Expressão dos resultados Quando mais de uma propriedade de tração e tensão-deformação estão sendo determinadas nas mesmas amostras, os dados dos ensaios devem ser tratados como se tivessem sido obtidos de forma independente para cada propriedade e o resultado calculado como descrito para cada propriedade separadamente. Em todos os casos, a mediana para cada propriedade deve ser registrada. 17 Precisão Ver Anexo B. NOTA Análises do Anexo C, com base na precisão dos dados, e o desempenho de diferentes corpos de prova de halteres. 18 Relatório de ensaio O relatório de ensaio deve incluir as seguintes particularidades: a) detalhes da amostra e corpos de prova: 1) uma completa descrição da amostra e sua origem, 2) detalhes do composto e condições de cura, se conhecidos, 3) o método de preparação dos corpos de prova (por exemplo, lixados), 4) o tipo de corpo de prova utilizado, 5) a espessura mediana do corpo de prova, 6) a direção em relação a qualquer grão em que os corpos de prova de halteres foram cortados. b) uma referência completa a este método de ensaio, ou seja, o número desta Norma; c) detalhes do ensaio: 1) a temperatura de ensaio e a umidade relativa, se necessário, 2) o número de corpos de prova ensaiados, 3) qualquer desvio em relação ao procedimento especificado. d) resultados do ensaio: 1) os resultados do ensaio individuais, 2) os valores das medianas das propriedades determinadas, calculados de acordo com a Seção 15; e) a data do ensaio. 15 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 19 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:19, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC Anexo A (informativo) Preparação dos corpos de prova de anéis tipo B Anéis do tipo B podem ser cortados usando uma máquina de corte rotativo operando a 400 rpm e equipada com um suporte especial para lâminas (ver Figura A.1). Recomenda-se que as lâminas sejam lubrificadas com uma solução de sabão e inspecionadas frequentemente, se estão afiadas, danificadas etc. Convém que a amostra seja protegida durante o corte com o dispositivo mostrado na Figura A.2. 16 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 19 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:19, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC Dimensões em milímetros φ 22 8 74 14 7 × 45 ° 4, 8 ± 0, 01 5 3, 8 ± 0, 01 5 1 × 45 ° ≈1 2 43 30 2 8 47 27 44 14,2 15,7 R3 M4 1,5 3,5 0, 3 0, 3 23 3,5 3,5 3,5 3,5 1,5 1,5 5,1 4,1 8 8 239,2 4, 1 5, 1 27 13 14 11,5 11,5 23 88 7 × 45 ° 1,5 × 45° φ 4 ,2 A Legenda 1 braçadeira lateral para lâmina (dimensão A não é crítica) Figura A.1 – Suporte especial de lâminas removíveis 17 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 19 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:19, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC Dimensões em milímetros ≈80 ≈5 0 φ12 10 1 Legenda 1 proteção para os dedos do operador 2 chapa a ser cortada Figura A.2 – Instrumento para fixação da placa de borracha 18 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es soe m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 19 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:19, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC Anexo B (Informativo) Precisão B.1 Geral A repetibilidade e a reprodutibilidade dos métodos foram calculadas com base no ISO/TR 9272:2005. Os dados originais foram tratados com valores extremos de 5 % e 2 % de níveis de significância, com base nos procedimentos descritos no ISO/TR 9272. B.2 Detalhes dos programas de ensaio B.2.1 Dois programas interlaboratoriais (os ITP) foram organizados. O primeiro ITP, em 2001, ocorreu como a seguir: Três compostos diferentes de NR, SBR e EPDM foram usados para os ensaios de tração. O resultado do ensaio para este método de ensaio foi a média ou a mediana de cinco medições separadas de cada uma das propriedades como indicado abaixo. Um total de 23 laboratórios de oito países participaram do programa. O segundo ITP, em 2002, ocorreu como a seguir: Um composto de NR foi usado no ensaio da tração. A formulação do composto foi a mesma do composto de NR usado no primeiro ITP. Um total de 17 laboratórios de seis países participaram do programa. Corpos de prova preparados inteiramente de borracha foram enviados para cada laboratório para avaliação em ambos ITP, dando assim uma precisão tipo 1. B.2.2 As propriedades do ensaio a ser medido foram resistência à tração na ruptura (TSb), alongamento na ruptura (Eb), tensão a 100 % de alongamento (S100) e tensão a 200 % de alongamento (S200). B.2.3 Três tipos de halteres, tipo 1, tipo 2 e tipo 1A, foram ensaiados. No primeiro ITP, o tipo 1, foi ensaiado com dois comprimentos de ensaio, de 20 mm e 25 mm, mas, para o segundo ITP, somente corpos de prova com comprimento de ensaio de 25 mm foram ensaiados. B.3 Precisão dos resultados Os resultados calculados para a precisão são dados nas Tabelas B.1, B.2, B.3 e B.4. As Tabelas B.1, B.2 e B.3 mostram os resultados da primeira ITP para os compostos de NR, SBR e EPDM, respectivamente. A Tabela B.4 mostra os resultados da segunda ITP para NR. 19 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 19 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:19, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC Os símbolos usados nestas tabelas são definidos como a seguir: r = a repetibilidade, em unidades de medida; (r) = é a repetibilidade, em percentual (relativa); R = é a reprodutibilidade, em unidades de medida; (R) = é a reprodutibilidade, em percentual (relativa). Tabela B.1 – Precisão para composto de NR (primeiro ITP) Propriedade Tipo haltere/ comprimento de ensaio Valor médio N = 23 × 2 = 46 Intralaboratório repetibilidade Interlaboratório reprodutibilidade r (r) R (R) TSb Tipo 1/20 mm 34,25 1,10 3,20 3,35 9,79 Tipo 1/25 mm 34,17 1,53 4,47 2,49 7,29 Tipo 2/20 mm 31,93 1,25 3,93 2,85 8,94 Tipo 1A/20 mm 34,88 0,67 1,91 2,63 7,54 Eb Tipo 1/20 mm 671 42,1 6,28 57,2 8,52 Tipo 1/25 mm 670 66,3 9,89 63,1 9,41 Tipo 2/20 mm 651 29,9 4,6 60,5 9,29 Tipo 1A/20 mm 687 29,9 4,35 57,8 8,41 S100 Tipo 1/20 mm 1,83 0,18 10,00 0,36 19,50 Tipo 1/25 mm 1,86 0,12 6,73 0,32 17,24 Tipo 2/20 mm 1,84 0,15 8,33 0,40 21,95 Tipo 1A/20 mm 1,89 0,07 3,90 0,28 14,81 S200 Tipo 1/20 mm 4,49 0,45 10,08 0,85 18,97 Tipo 1/25 mm 4,42 0,52 11,82 0,77 17,36 Tipo 2/20 mm 4,39 0,39 8,79 0,87 19,85 Tipo 1A/20 mm 4,58 0,38 8,25 0,70 15,26 20 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 19 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:19, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC Tabela B.2 – Precisão para composto de SBR (primeiro ITP) Propriedade Tipo haltere/ comprimento de ensaio Valor médio N = 23 × 2 = 46 Intralaboratório repetibilidade Interlaboratório reprodutibilidade r (r) R (R) TSb Tipo 1/20 mm 24,87 1,48 5,94 2,12 8,53 Tipo 1/25 mm 24,60 1,17 4,74 2,58 10,47 Tipo 2/20 mm 24,38 1,52 6,22 2,84 11,65 Tipo 1A/20 mm 24,70 1,01 4,11 2,38 9,65 Eb Tipo 1/20 mm 457 29,3 6,40 39,0 8,53 Tipo 1/25 mm 458 31,4 6,85 31,6 6,90 Tipo 2/20 mm 462 32,9 7,12 48,2 10,43 Tipo 1A/20 mm 459 13,9 3,04 41,1 8,96 S100 Tipo 1/20 mm 2,64 0,20 7,46 0,51 19,47 Tipo 1/25 mm 2,61 0,20 7,52 0,41 15,75 Tipo 2/20 mm 2,66 0,24 9,11 0,57 21,30 Tipo 1A/20 mm 2,65 0,10 3,87 0,43 16,15 S200 Tipo 1/20 mm 7,76 0,59 7,62 1,28 16,52 Tipo 1/25 mm 7,74 0,47 6,08 0,94 12,15 Tipo 2/20 mm 7,68 0,56 7,31 1,48 19,25 Tipo 1A/20 mm 7,81 0,45 5,74 1,00 12,79 Tabela B.3 – Precisão para composto de EPDM (primeiro ITP) Propriedade Tipo haltere/ comprimento de ensaio Valor médio N = 23 × 2 = 46 Intralaboratório repetibilidade Interlaboratório reprodutibilidade r (r) R (R) TSb Tipo 1/20 mm 14,51 1,13 7,78 2,01 13,83 Tipo 1/25 mm 14,59 1,57 10,76 2,22 15,20 Tipo 2/20 mm 14,50 1,20 8,26 2,14 14,74 Tipo 1A/20 mm 14,77 0,65 4,39 1,87 12,65 Eb Tipo 1/20 mm 470 22,2 4,71 32,4 6,90 Tipo 1/25 mm 474 33,8 7,13 44,5 9,38 Tipo 2/20 mm 475 21,9 4,60 42,4 8,93 Tipo 1A/20 mm 471 20,2 4,28 39,2 8,34 21 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 19 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:19, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC Propriedade Tipo haltere/ comprimento de ensaio Valor médio N = 23 × 2 = 46 Intralaboratório repetibilidade Interlaboratório reprodutibilidade r (r) R (R) S100 Tipo 1/20 mm 2,33 0,21 8,99 0,36 15,32 Tipo 1/25 mm 2,30 0,18 7,61 0,32 13,94 Tipo 2/20 mm 2,39 0,17 7,21 0,32 13,52 Tipo 1A/20 mm 2,40 0,09 3,87 0,29 12,04 S200 Tipo 1/20 mm 5,11 0,35 6,87 0,65 12,80 Tipo 1/25 mm 5,05 0,25 4,88 0,62 12,35 Tipo 2/20 mm 5,08 0,27 5,24 0,71 14,04 Tipo 1A/20 mm 5,20 0,22 4,22 0,46 8,84 Tabela B.4 – Precisão para composto de NR (segundo ITP) Propriedade Tipo haltere/ comprimento de ensaio Valor médio N = 17 × 2 = 34 Intralaboratório repetibilidade Interlaboratório reprodutibilidade r (r) R (R) TSb Tipo 1/25 mm 32,26 1,86 5,76 2,21 6,84 Tipo 2/20 mm 34,75 1,53 4,41 4,04 11,63 Tipo 1A/20 mm 33,13 1,19 3,60 2,71 8,17 Eb Tipo 1/25 mm 640 27,26 4,26 54,44 8,50 Tipo 2/20 mm 683 30,80 4,51 94,49 13,83 Tipo 1A/20 mm 665 22,94 3,45 83,52 12,56 S100 Tipo 1/25 mm 1,74 0,13 7,29 0,32 18,17 Tipo 2/20 mm 1,83 0,20 11,08 0,30 16,18 Tipo 1A/20 mm 1,78 0,13 7,06 0,22 12,19 S200 Tipo 1/25 mm 4,27 0,32 7,42 1,10 25,81 Tipo 2/20 mm 4,31 0,44 10,31 1,03 23,91 Tipo 1A/20 mm 4,35 0,21 4,78 0,87 20,11 Tabela B.3 (continuação) 22 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 19 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:19, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC Anexo C (informativo) Análise dos dados do ITP e formato haltere C.1 Geral Este anexo considera o desempenho de diferentes formatos de halteres, incluindo o tipo 1A, que foi medido pelo programa de ITP. O haltere tipo 1A é uma adição relativamente nova para esta Norma, mas já tinha sido utilizado no Japão e em outros países durante muitos anos. Os ensaios interlaboratoriais mostraram que haltere tipo 1A tem vantagens em relação aos tipos 1 e 2 de melhor repetibilidadee, particularmente, baixa incidência de ruptura fora do comprimento de ensaio. Análises de finitos elementos demonstraram que a distribuição da tensão do tipo 1A é mais uniforme, o que provavelmente explica um melhor desempenho. Os valores das propriedades de tensão determinadas com o haltere tipo 1A são muito semelhantes aos obtidos com o tipo 1, mas, em todos os casos, não é possível esperar que sejam idênticas. O haltere tipo 1A tem dimensões globais semelhantes ao do tipo 1 e pode ser considerado como uma alternativa. Ele substitui o tipo 1 por causa do enorme banco de dados obtidos e da longa tradição deste último haltere. C.2 Três variações do fator de três experiências totalmente alinhadas Na comparação dos cálculos de precisão de acordo com ISO/TR 9272, R é um indicador da variação entre os laboratórios (σL2), e o valor de r é um indicador da variação total (σD2 + σM2) para um laboratório em especial, composto por uma variação entre os dias (σD2) e a variação por erros de medição (σM2). Para analisar σD2 e σM2 separadamente, é suficiente fazer uma estimativa de cada componente de variação pelo assim chamado fator de três experiências totalmente alinhadas descrito em ISO 5725-3. A estimativa foi feita para cada componente da variação total nos valores medidos da segunda ITP. Os resultados são mostrados nas Tabelas C.1 e C.2. Tabela C.1 – Estimativa de cada componente da variação por meio de “fator de três experiências totalmente alinhadas” para resistência à tração na segunda ITP Tipo 1 Tipo 2 Tipo 1A σL2 (0,60)2 (1,80)2 (0,80)2 σD2 (0,67)2 (0,54)2 (0,17)2 σM2 (1,60)2 (1,08)2 (1,04)2 23 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 19 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:19, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC Tabela C.2 – Estimativa de cada componente da variação por meio de “fator de três experiências totalmente alinhadas” para alongamento na segunda ITP Tipo 1 Tipo 2 Tipo 1A σL2 (20,4)2 (43,7)2 (24,3)2 σD2 (13,6)2 (21,9)2 (28,6)2 σM2 (28,1)2 (19,3)2 (19,3)2 Das três variações, a variação por erros de medição (σM2) é a mais importante para a forma de haltere. As outras variações (σL2 e σD2) são influenciadas por muitos fatores diferentes da forma de haltere. É mostrado que σM2 é menor para o haltere tipo 1A, o que significa que a precisão da medição é melhor para este tipo. C.3 Análise dos corpos de prova que romperam C.3.1 Número de corpos de prova que romperam fora do comprimento de ensaio A Figura C.1 mostra os números de corpos de prova que romperam fora do comprimento de ensaio (fora das marcas de referência). Para cada tipo de haltere, 230 corpos de prova foram ensaiados, com 23 laboratórios, cada um ensaiando cinco corpos de prova em dois dias de ensaio. Legenda Y número de corpos de prova que romperam fora do comprimento de ensaio A haltere tipo 1 (com um comprimento de ensaio de 25 mm) B haltere tipo 2 C haltere tipo 1ª Figura C.1 – Número de corpos de prova que romperam fora do comprimento de ensaio (primeiro ITP – total de 230 para cada tipo de corpos de prova) 24 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 19 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:19, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC Neste caso, o haltere tipo 1 feito de um composto de NR com um comprimento de ensaio de 20 mm, 159 corpos de prova romperam fora do comprimento de ensaio, que é cerca de 70 %. No caso do tipo 1 com um comprimento de ensaio de 25 mm, foi cerca de 60 % dos corpos de prova. No caso do tipo 2, foi de 47 %. Contudo, no caso do tipo 1A, somente 13 % dos corpos de prova romperam fora do comprimento de ensaio. Com SBR e EPDM, a probabilidade de rompimento fora do comprimento de ensaio para o tipo 1A foi também consideravelmente menor que os outros halteres. C.3.2 Relação entre a proporção de corpos de prova que romperam fora do comprimento de ensaio e energia de tração A relação entre o percentual de corpos de prova que romperam fora do comprimento de ensaio e a energia de tração (resistência à tração multiplicada pelo alongamento na ruptura) também foi investigada. Compostos de NR com diferentes volumes de negro de fumo foram preparados, e suas TSb e Eb medidos. O percentual de corpos de prova que romperam fora do comprimento de ensaio foi observado. A Figura C.2 mostra os resultados deste experimento. Legenda X TSb × Eb (MPa %) Y percentual de corpos de prova que romperam fora do comprimento de ensaio 1 haltere tipo 1 2 haltere tipo 2 3 haltere tipo 1A Figura C.2 – Percentual de corpos de prova que romperam fora do comprimento de ensaio vs TSb × Eb (energia de tração) Na medida em que o valor da energia de tração aumentou, o percentual de corpos de prova que romperam fora do comprimento de ensaio aumentou. Com valores da energia de tração inferior a 20 000 MPa %, a maior parte dos corpos de prova tipo 1A romperam fora do comprimento de ensaio. C.4 Análise de elementos finitos A análise de elementos finitos (FEA) foi conduzida sobre uma parte do corpo de prova. A Figura C.3 mostra a distribuição da tensão, obtida usando o software “ABAQUS”. 25 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 19 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:19, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC A análise da distribuição da tensão mostra que a área de maior tensão aparece perto da borda para corpos de prova tipo 1 e tipo 2. Esta observação coincide com os resultados do ensaio de tração descrito em C.3. Por outro lado, para o tipo 1A, a tensão perto da borda encontra-se no mesmo nível que na área central, o que significa que tipo 1A tem uma distribuição de tensão relativamente uniforme. a) Haltere Tipo 1 a) Haltere Tipo 2 a) Haltere Tipo 1A Figura C.3 – Exemplo de distribuição de tensão obtida usando “ABAQUS” 26 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 19 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:19, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC Bibliografia [1] ISO/TR 9272:2005, Rubber and rubber products – Determination of precision for test method standards [2] ISO 5725-3, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results – Part 3: Intermediate measures of the precision of a standard measurement method 27 ABNT NBR ISO 37:2014 © ISO 2011 - © ABNT 2014 - Todos os direitos reservados D oc um en to im pr es so e m 1 1/ 06 /2 02 0 13 :0 2: 19 , d e us o ex cl us iv o de F U N D AÇ ÃO U N IV ER SI D AD E FE D ER AL D O A BC - U FA BC Documento impresso em 11/06/2020 13:02:19, de uso exclusivo de FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - UFABC