ISO 527-5

NORMA INTERNACIONAL ISO 527-5:2009(E) Segunda edição 2009-07-01 Plásticos (polímeros)- Determinação das propriedades de tração. Parte Parte 5: Condiç Condições ões de teste teste para para compós compósito itos s plásti plásticos cos (polim (poliméri éricos cos)) reforçados com fibra unidirecional. 1. Escopo

Esta part parte e da ISO ISO 527 527 espe especcific ifica a as cond condiç içõe õess de test teste e para para a 1.1 Esta dete determ rmin inaç ação ão das das prop propri ried edad ades es de traçã tração o de comp compós ósito itoss plás plástic ticos os reforçados com fibras unidirecionais, com base nos princípios gerais dados na Parte 1. 1.2 Ver ISO 527-1:1993, Subseção 1.2. 1.3 O método de teste é adequado para todos os sistemas de matriz

polim polimér éric ica a refo reforç rçad ados os com com fibr fibras as unid unidir irec ecio iona nais is e que que pree preenc ncha ham m os requisitos, incluindo o modo de falha, estabelecido nesta parte da ISO 527. O méto método do é adeq adequa uado do para para comp compós ósititos os com com matr matriz izes es de polím polímer eros os term termop oplá lást stic icos os

ou

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(prepegs). Os reforços abrangidos incluem as fibras de carbono, fibras de vidro, fibras de aramida e outras fibras semelhantes. As geometrias de reforç reforço o aborda abordadas das inclue incluem m fibras fibras unidi unidirec recion ionais ais (isto (isto é, comple completam tament ente e alinhadas) e mechas de fibras e tecidos unidirecionais e fitas. O método não é normalmente adequado para materiais multidirecionais compostos por várias camadas unidirecionais em ângulos diferentes (ver  norma ISO 527-4).

1.4

O método é realizado usando um dos dois tipos diferentes de

amostra de teste, dependendo da direção da tensão aplicada em relação à direção das fibras (ver cláusula 6) 1.5

2.

Ver ISO 527-1:1993, Subseção 1.5.

Referências normativas

Os seguintes documentos são indispensáveis para a aplicação deste documento. Para referências datadas, somente a edição citada se aplica. Para referências não datadas, a última edição do referido documento (incluindo emendas). ISO 527-1:1993, Plastics — Determination of tensile properties — Part 1: General principles

ISO 527-4, Plastics — Determination of tensile properties — Part 4: Test  conditions for isotropic and orthotropic fibre-reinforced plastic composites

ISO 1268 (all parts), Fibre-reinforced plastics — Methods of producing test   plates

ISO 2818, Plastics — Preparation of test specimens by machining  ISO 3534-1, Statistics — Vocabulary and symbols — Part 1: General statistical  terms and terms used in probability  3. Princípios

Veja ISO 527-1:1993, cláusula 3. 4. Termos e definições

Para os fins desta norma, as definições e termos a seguir se aplicam. 4.1Gauge length 4.2Velocidade do ensaio 5. Aparelho

Ver

ISO

527-1:1993,

a

cláusula

5,

exceto

para

o

seguinte:

O micrômetro ou seu equivalente (ver 5.2.1) deve ler-se a 0,01 mm ou melhor.

Deve ter uma bigorna com acabamento esférico se usado em superfície irregulares e uma bigorna plana se usado em superfície planas e/ou suaves (por exemplo, usinada). Subseção 5.2.2 não se aplica. Deve-se tomar cuidado para assegurar que a pressão exercida pelas garras (ver 5.1.3) é apenas o suficiente para impedir que haja escorregamento do corpo de prova nas garras quando carregado até a falha. Um aperto com pressão excessiva pode causar esmagamento da amostra, devido à baixa resistência transversal destes materiais. Apertos hidráulicos que podem ser  definidos a uma pressão constante são os preferidos. Se extensômetros (strain gauge) ligados ao espécime são usados, os erros produzidos pelo efeito transversal no indicador transversal será geralmente muito maior para compósitos anisotrópicos do que para os metais, que são isotrópicas. A medição exata do coeficiente de Poisson requer correção para este efeito. NOTA: Recomenda-se que o alinhamento do espécime com o trem de carga (célula de carga) seja verificado como descrito no anexo B. 6. Corpos de prova

6.1Forma e dimensões

6.1.1

Geral

Dois tipos de amostra de teste são especificados para utilização com esta parte da ISO 527, dependendo da direção do teste em relação à direção da fibra, conforme detalhado e ilustrado na Figura 3.

Figura 3 – Corpos de prova tipo A e tipo B

6.1.2 Amostra do tipo A (para direção longitudinal)

Corpos de prova do tipo A devem ter uma largura de 15 mm ± 0,5 mm, um comprimento total de 250 mm e uma espessura de 1 mm ± 0,2 mm ou, para os espécimes de placas bobinados, uma espessura de 2 mm ± 0,2 mm. Os lados de cada espécime individual devem ser  paralelos dentro de 0,2 mm.

6.1.3

Amostras do tipo B (para direção transversal)

Espécimes do tipo B devem ter uma largura de 25 mm ± 0,5 mm, um comprimento total de 250 mm e uma espessura de 2 mm ± 0,2 mm. Os lados de cada espécime individual devem ser paralelos dentro de 0,2 mm. Para as amostras tomadas do tipo B a partir de placas bobinadas preparadas utilizando a norma ISO 1268-5, um comprimento de amostra de teste de 200 mm é aceitável. 6.2

6.2.1

Preparação dos espécimes Geral

No caso de materiais de moldagem e de laminação, preparar uma placa de teste de acordo com a parte relevante do ISO 1268 ou outro procedimento especificado/acordado. Cortar espécimes individuais ou grupos de espécimes (ver anexo A), a partir da placa de teste. No caso de produtos acabados (por exemplo, pelo controle de qualidade durante a produção ou na entrega), tomar amostras a partir de áreas planas. Tire todas as amostras com seu eixo dentro de 0,5 ° do eixo da fibra média. Parâmetros para usinagem das amostras são especificados na norma ISO 2818. Mais orientações sobre corte de amostras é dado no Anexo A. 6.2.2 Tabs

 As extremidades da amostra devem ser reforçadas com tabs, de preferência de tecido diagonal ou laminado de fibra de vidro/resina, com as fibras a ± 45 ° em relação ao eixo da amostra. A espessura do tab deve estar compreendida entre 0,5 mm e 2 mm, com um ângulo de 90 ° (isto é, não afunilada).

 Arranjos alternartivos de tabs são permitidos, mas deve ser mostrado, antes do uso, para dar pelo menos uma resistência igual e não haver maior coeficiente de variação (ver ISO 527-1:1993, Subseção 10.5, e ISO 3534-1) do que os tabs recomendados. Alternativas possíveis incluem tabs feitos a partir do material de teste, tabs de fixação mecânica, tabs não aderentes feitos de materiais em bruto (tais como papel ou esmeril lixa, bem como a utilização de faces de aderência rugosas). Se o teste é realizado em amostras sem tabs, a distância entre as garras deve ser a mesma que a distância de espécimes que possuem tabs. 6.2.3

Aplicação dos tabs

Cole os tabs ao corpo de prova com um adesivo de alto alongamento, conforme descrito no anexo A. NOTA

O mesmo procedimento pode ser utilizado para espécimes

individuais e para um grupo de amostras. 6.3 Marcas de calibre (marcas de calibração)

Ver ISO 527-1:1993, Subseção 6.3. 6.4

Verificação dos espécimes

Ver ISO 527-1:1993, Subseção 6.4. 7.

Número de espécimes

Ver ISO 527-1:1993, subseções 7.1 e 7.3 (Subseção 7.2 não se aplica). 8.

Condicionamento

Ver ISO 527-1:1993, Cláusula 8. 9.

Procedimento

9.1

Atmosfera de ensaio

Ver ISO 527-1:1993, Subseção 9.1. 9.2

Medição das dimensões dos corpos

Ver ISO 527-1:1993, Subseção 9.2, exceto que a espessura deve ser medida com precisão de 0,01 mm e notas 3 e 4 não se aplicam. 9.3

Aperto

Ver ISO 527-1:1993, Subseção 9.3. Insira os tabs de modo que eles fiquem 7 mm ou mais no interior da garra, como mostrado na Figura 3. 9.4

Pré carga

Ver ISO 527-1:1993, Subseção 9,4 9.5

Configuração de extensômetros e medidores de tensão e

colocação de marcas de calibre

Ver ISO 527-1:1993, Subseção 9.5. Medir o comprimento de medida com uma precisão de 1% ou melhor. 9.6Test speed

 A velocidade de ensaio para o espécime do tipo A é 2 mm/min e para espécime do tipo B 1 mm/min. 9.7Coleta dos dados

Veja ISO 527-1:1993, Subseção 9.7. 10.

Cálculo e expressão dos resultados

Ver ISO 527-1:1993, cláusula 10, exceto as definições dadas na Cláusula 4 desta parte da ISO 527 e valores de deformação devem ser comunicados a três algarismos significativos. 11.

Precisão

 A precisão deste método de ensaio não se sabe porque os dados interlaboratoriais ainda não estão disponíveis. 12.Relatório de ensaio

O relatório deverá conter as seguintes informações: a)

uma referência para esta parte da ISO 527, incluindo o tipo de amostra e à velocidade de ensaio, escrito no seguinte formato:

b)

a q) ver ISO 527-1:1993, cláusula 12, b) a q), incluindo o tipo de fibra, teor de fibra e geometria da fibra (fita unidirecional, por exemplo) em 12 b).

Anexo A (normativo) Preparação de amostras

1.

Usinagem dos espécimes

Em todos os casos, tomar as seguintes precauções:  ⎯  Evitar trabalhar em condições que criam grande acumulo de calor na

amostra (o uso de um refrigerante é recomendado). Se um líquido de arrefecimento é utilizado, secar os espécimes imediatamente após usinagem  ⎯  Verifique que todas as superfícies cortadas do espécime estão livres de

defeitos de usinagem. 2.

Preparação de espécimes com tabs colados

Um método recomendado é o seguinte: Recortar a partir do material sob teste uma folha com o comprimento dos espécimes pretendidos e com uma largura adequada para o número de amostras exigidas. O eixo da fibra média pode ser determinado por dividir a borda do painel de teste e examinando as fibras, repetindo a operação de cada poucos espécimes para confirmar a direção. Se a divisão não dá uma borda limpa devido a desajustes entre camadas, o painel não deve ser utilizada a menos que ele represente um determinado produto ou o resultado de um processo particular. Corte tiras retangulares do comprimento e da largura necessários para os tabs.  Anexar as tiras para a folha como se segue: a)

Se necessário, esfregar com papel abrasivo (lixar) ou jatear com areia fina adequada todas as superfícies às quais o adesivo será aplicado.

b) Remover todo o pó a partir destas superfícies e limpá-los com um solvente adequado. c)

Colar as tiras no lugar ao longo das extremidades da folha, paralelas umas às outras e normal à direção do comprimento dos espécimes,

como mostrado na Figura A.1, utilizando um adesivo de elevada elasticidade e seguindo estritamente as instruções do fabricante do adesivo. Recomenda-se o uso de um adesivo de película fina com suporte. O adesivo deve ter preferencialmente uma resistência ao cisalhamento maior do que 30 MPa. É desejável que o adesivo usado seja de natureza flexível, com um alongamento à ruptura maior do que o material sob teste. d)

Manter as partes ligadas à pressão e temperatura recomendada pelo fabricante do adesivo pelo tempo recomendado pelo fabricante.

e)

Cortar a folha, em conjunto com as tiras que constituem os tabs, em amostras de teste (ver Figura A.1).

Anexo B (informativo)

Alinhamento dos espécimes

Recomenda-se que o alinhamento da máquina de tração e da amostra de teste deve ser verificado no centro do comprimento de medida usando extensômetro do mesmo material que é para ser testado. Usar um dispositivo ou técnica que assegura que as amostras são posicionados nas garras de uma forma reproduzível. O extensômetro montado no corpo de prova é mostrado na Figura B.1, anexando dois calibres (calibração) (SG1, SG2) a uma face, cerca de um oitavo da largura da amostra a partir da borda e a meio caminho entre os tabs, e anexando um medidor de terceiro (SG3) no eixo do lado oposto, também a meio caminho entre os tabs. Comparar a saída das bitolas no ponto médio do extensômetro utilizado para medir o módulo de Young, ou seja, 0,001 5 para os valores de deformação dadas em 4,6. Usando Equações (B.1) e (B.2), calcular a estirpe de flexão, expresso como uma percentagem, na largura (Bb) e da espessura (BH) direções, respectivamente.