CDTN desenvolve máquina para nucleação e propagação de trincas por fadiga em materiais metálicos

Nos estudos de tenacidade à fratura, uma pré-trinca tem que ser induzida no corpo de prova porque não se consegue reproduzir um campo de tensões similar ao que ocorre na ponta da trinca por meio de entalhes usinados. A pré-trinca é obtida por meio de um esforço de fadiga. Uma máquina para nucleação e propagação de trinca por fadiga em materiais metálicos foi desenvolvida no Laboratório de Ensaios Mecânicos (LABMEC) do Serviço de Integridade Estrutural (SEIES).

Anteriormente, as pré-trincas por fadiga eram realizados na máquina de fadiga servo-hidráulica Instron 8802. Devido ao alto custo de operação e de manutenção dessa máquina, e o tempo para obtenção da pré-trinca, decidiu-se construir um novo equipamento com mesma funcionalidade, porém com um baixo custo de fabricação e execução mais simples.

No mercado, os equipamentos encontrados tinham custo de operação e aquisição similares ao da Instron 8802. Já na literatura, foram descritos modelos alternativos em que se utilizava de um mecanismo excêntrico.

A máquina desenvolvida no LABMEC usa um mecanismo excêntrico, porém sem o anel graduado. Esta máquina produz esforços concentrados no entalhe de um corpo de prova prismático de acordo com a norma ASTM E23, promovendo a propagação da trinca por fadiga no material.

A funcionalidade da máquina atendeu as ideias previstas no projeto: produção de uma pré-trinca a baixo custo com facilidade de operação e otimização do tempo. O próximo passo será o desenvolvimento de um dispositivo que desligue a máquina automaticamente quando a pré-trinca atingir o comprimento pré-definido.