Cepex
Sales
Folder
06/2005
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Provas de Qualidade
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Matéria Prima
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Reología PVC (conforme norma ASTM D-2538)
▪ Utilizada para estudar a constituição do plástico e como controlo de qualidade das
matérias primas.
▪ Realizam-se misturas com diferentes aditivos até encontrar a constituição óptima.
▪ Maquinaria utilizada:
- Misturadora de laboratório “Plas-Mec” para realizar misturas de PVC.
- Reómetro de torção “Brabender” para estudar o comportamento do material
durante os processos de injecção e extrusão.
▪ Estuda-se o tempo de estabilidade em relação à temperatura e corte para determinar
tempos de permanência na máquina.
▪ Estudos de velocidade de plastificação e viscosidade do fundido, que afectam os
parâmetros de injecção e extrusão.
▪ Resultados desejados:
- Aumentar a velocidade de fusão (reduzir tempo do ciclo).
- Aumentar estabilidade (melhorar tempo de resistência no injector).
- Reduzir a viscosidade (melhorar a injecção).
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Reología PVC
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Estabilidade termo estática: teste de Rojo Congo
(conforme UNE 53110)
▪ Utilizado para determinar a estabilidade térmica estática do PVC.
▪ Um tubo de ensaio com PVC, numa mistura de óleo quente até a decomposição do
plástico.
▪ Utiliza-se um papel indicador (“Rojo Congo”) que muda de cor no momento em que
se inicia a decomposição.
▪ Mede-se o tempo que demora a decompor-se a uma determinada temperatura.
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Determinação da densidade (conforme UNE 53020 y NFT 54022)
▪ A densidade do plástico determina-se
por diferença de peso entre o produto ao
ar e imerso num líquido de menor
densidade.
▪ Comprova-se que a densidade está
entre os limites compreendidos pelas
normas.
▪ Tenta-se reduzir a densidade: menor
densidade, menos quantidade de
material utilizado por unidade de volume.
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Temperatura de amolecimento Vicat (conforme EN 727)
▪ Estuda-se o amolecimento do plástico com o aumento da temperatura.
▪ As provetas extraem-se das peças injectadas. O ensaio ocorre dentro dum líquido ao
qual se aumenta a temperatura a uma velocidade de 50ºC/hora. Mede-se a
temperatura através de um aparelho com uma carga de 5Kg, e crava-se 1mm de
profundidade.
▪ Após o aparelho penetrar 1mm mede-se a temperatura (temperatura Vicat) (a prova
é superada se a temperatura de amolecimento é ≥74ºC no caso do PVC para
pressão).
▪ Cada termoplástico tem que superar uma temperatura determinada indicada na
norma de referência do produto.
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Absorção de água (conforme UNE 53112 e NFT 54033)
▪ Determina a massa de água que um plástico pode absorver.
▪ Quando uma peça absorve água, suas propriedades alteram-se (resistência,
dimensões e estética).
▪ Mantêm-se as peças submergidas em água destilada a ferver durante 24h, calculase assim o volume absorvido por diferença de pesos.
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Viscosidade (índice de fluidez) (conforme ISO 1133)
▪ A viscosidade de um plástico indica seu
peso molecular médio.
▪ Este ensaio é usado como controlo de
qualidade em materiais termoplásticos.
▪ Extrai-se o material através de um
orifício dum cilindro metálico vertical, por
meio de um pistão carregado e
aquecido. À saída vai-se cortando o
material com o tempo cronometrado.
▪ O índice de fluidez calcula-se medindo
a massa em cada unidade de tempo.
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Raios ultravioletas
▪ Compara-se o efeito produzido pelos raios UV em diferentes materiais.
▪ Consiste numa câmara com uma lâmpada de UV ao centro. As peças são colocadas
sob diversos ciclos de luz/obscuridade até ao envelhecimento desejado.
▪ Dependendo do plástico e dos seus estabilizantes, o efeito será diferente.
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Determinação de cargas minerais (conforme ISO 1172)
▪ Usado para plásticos reforçados com fibra de vidro, carbono, etc.
▪ Uma amostra de plástico calcina-se num forno de alta temperatura (Mufla, 800ºC)
até que se toda a matéria orgânica seja decomposta e sobrem unicamente as cargas
inorgânicas.
▪ Com esta prova pode-se determinar o grau de minerais que há num plástico
reforçado.
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Resistência ao impacto IZOD e CHARPY
(conforme ISO 180, ISO 179-1, ASTM D-256)
▪ Determinação da energia necessária
para quebrar uma peça com um impacto
súbito.
▪ Rompe-se uma proveta aplicando uma
força potencial específica (a amostra pode
ser com ou sem corte).
▪ Quanto mais energia for necessária para
a ruptura, maior será a resistência ao
impacto.
▪ À temperatura menor, menor á a
resistência ao impacto dos plásticos.
▪ Cada material tem uma temperatura de
transição dúctil-frágil. Modificando a
constituição pode-se modificar esta
temperatura.
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Ensaios sobre matérias primas
▪ Densidade aparente resina PVC.
▪ Distribuição e tamanho do grão de resina: estuda-se o tamanho do grão através da
sua passagem por umas malhas.
▪ Determinação da humidade: determina-se o grau de humidade por diferença de
pesos entre um material original e o material seco.
▪ Viscosidade.
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Ensaios sobre elastómeros para juntas
▪ Densidade.
▪ Dureza Shore A: mede-se a elasticidade dos materiais através de um durómetro, que
indica o grau de dureza.
▪ Ensaio de compressão: mede o excesso de deformação, coloca-se o material entre
duas placas metálicas com uma espessura inferior ao do plástico e aquece-se todo o
conjunto; deixa-se passar o tempo necessário para que o material se recupere e
mede-se a variação entre a espessura inicial e a final.
▪ Envelhecimento: simula-se um envelhecimento aumentando a temperatura, mede-se
a variação das propriedades do material: dureza, volume, peso...
▪ Mudança do volume na água (absorção de água).
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Ensaios sobre lubrificantes
▪ Determina-se o efeito de um lubrificante sobre o material plástico ou elastomérico por
imersão de provetas.
▪ Mede-se a variação das propriedades em função do tempo. As variações devem ser
mínimas.
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Ensaios sobre colas
▪ Densidade.
▪ Quantidade de sólidos.
▪ Resistência à pressão de uniões coladas, a diferentes pressões e temperaturas.
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Produto Acabado
Acessórios PVC
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Ensaios pressão hidrostática
▪ Realizam-se dois tipos de ensaios
conforme norma:
1) A peça é submetida a 4,2 vezes a sua
pressão nominal durante 1 hora. A
temperatura da água é de 20ºC.
2) Longa duração: 1000 horas à pressão
nominal. Temperatura da água 40ºC.
Norma “interna”: pressão de ruptura.
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Ensaios de “calor”
▪ A peça é submetida a 150ºC durante una
hora.
▪ Observa-se que a linha de junção não se
mova ou ceda.
▪ Em seguida, corta-se a peça e observa-se
a qualidade da parede (materiais
“queimados”, bolhas de ar, …)
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Prova de “pressão alterna”
Prova exigida pela normativa francesa.
▪ Simulação de golpe de aríete: aplica-se
pressão de 19 bar – 60 bar – 19 bar
Este processo (inferior a um segundo) é um
“ciclo”.
▪ Para superar a prova, a peça deve resistir
sem romper até pelo menos 5000 ciclos
(5000 golpes de aríete seguidos!!!)
▪ Ao nível interno, ajuda na melhoria do
produto.
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Prova de medidas
▪ Mede-se o diâmetro, a ovulação e
comprimento da colagem das aberturas
dos acessórios e válvulas.
▪ As colunas electrónicas detectam se a
medida está dentro das tolerâncias
permitidas pela norma (EN-1452).
▪ Resolução de 0,01 mm (a norma exige
0,05mm)
▪ Sobre 2% da produção.
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Produto Acabado
Válvulas
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Ensaio com microfugómetro:
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Ensaio com microfugómetro:
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1. Válvulas de esfera:
Tabela 1:
CONDIS/ DIAM.
20-25
40
50
Fluido do teste
AR
Temp.
20ºC ± 2
63-75
90-110
Tempo enchim. (s)
2
2
3
4
5
Tempo
Estabilização (s)
1
2
2
3
4
Tempo teste (s)
1
Pressão (bar)
1,5
Máxima “perda
possível” (mbar)
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TESTE
CONDIÇÕES
PROPORÇÃO
TESTE
FECHO
TABELA 1/ valv.
Fechada
100%
TESTE
CONJUNTO
TABELA 1/ valv.
Aberta
100%
CORPO
TABELA 2
6 / DIA
14
Tabela 2:
Pos. Valv.
T (s)
Tª (ºC)
Pressão
teste
Fluido
teste
Fluido
fora
Aberta
> 60
20ºC ± 2
3,2 x PN
Água
Ar
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2. Anti-retorno (esfera e mola):
TESTE
Propor.
Fluido
Temp (ºC)
Pressão
teste
Tempo
teste mín.
Perda máx.
possível
Fecho
100%
Ar
20ºC ± 2
0,2 bar
1 seg
5 mbar
3. Borboleta:
TESTE
Propor.
Temp (ºC)
Fecho
100%
20ºC ± 2
Corpo
5%
20ºC ± 2
T (s)
Pressão teste
Fluido
Tabela 1
Ar
1,1 x PN
60
Água
Tabela 1- Condições Teste fecho:
CONDIS/ DIAM.
75
90
110
140
160
200
250
Tempo enchim. (s)
3
4
4
4
4
5
5
Tempo
Estabilização (s)
7
7
7
7
10
14
15
Tempo teste
4
4
4
4
4
4
4
320
450
450
6-7 bars.
Pressão (bar)
Perda máx. (mbr)
215
215
215
320
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Produto acabado
Acessórios PP
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Ensaio pressão interna sem torção
(conforme norma EN-714)
Este tipo de ensaio realiza-se no interior de
um tanque com uma temperatura que
ronda os 23ºC.
▪ O acessório é submetido a 3 vezes a sua
pressão nominal durante 1 hora.
▪ Uma vez superada a prova especificada
pelas normas EN, e com a finalidade de
garantir a melhor qualidade dos produtos, o
acessório é submetido a uma pressão
crescente para determinar qual é a pressão
a partir da qual se dá alguma
perda de fluido (pressão de ruptura, aprox.
50 kg.).
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Ensaio pressão interna com curvatura:
(conforme norma EN-713)
Este ensaio comprova a estanquecidade à
pressão hidrostática interna das uniões
mecânicas entre tubos em pressão e seus
acessórios quando estão submetidos a
uma curvatura.
▪ Submete-se a peça instalada com tubo de
PE a uma pressão crescente, até à
separação ou ruptura do tubo.
Exemplo: acessório D32 com tubo PE50
(PN10)
▪ Conforme norma: 20 bares durante 1
hora, curvatura:
(logo rompe a 50 Kg aprox.)
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Ensaio pressão externa:
(conforme norma EN-911)
Com esta prova comprova-se a
estanquecidade da união cheia de ar à
pressão atmosférica, quando a união está
submetida a pressões hidráulicas externas
superiores à pressão atmosférica no
interior do tanque.
▪ O acessório e tubagem são colocados
numa câmara com água à temperatura
ambiente.
Pressão 1ª. hora: 0,1 Kg/Cm2
Pressão 2ª. hora : 0,8 Kg/Cm2
▪ A prova é superada se após duas horas
não há filtrações de água no tubo.
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Ensaio tracção (“pull-out”):
(conforme norma EN-712)
Teste de tracção a pressão constante.
▪ A força de tracção longitudinal calcula-se
em função de:
- Diâmetro do tubo.
- Pressão nominal do tubo.
- Espessura mínima da parede do tubo.
▪ A prova supera-se se o tubo não é
arrancado do acessório com a força dada
pela norma.
Exemplo: acessório D63 com tubo PE50
(pn10).
Conforme norma: 792 Kg durante 1 hora
(logo a peça rompe a 1150 Kg aprox.)
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Ensaio de inserção
(ensaio interno)
▪ Ensaio definido com carácter interno que
tem por objectivo controlar e garantir a
facilidade da montagem dos acessórios.
▪ Com este ensaio obtém-se a força
necessária para a inserção do tubo dentro
do acessório. Os produtos são desenhados
para que a força de inserção seja mínima
(maior comodidade de montagem dos
acessórios) e que a estanquecidade que
proporciona a junta seja máxima.
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Produto Acabado
Tubagem Flexível PVC
Normativa EN-ISO 3994
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Prova de pressão hidrostática
(conforme norma ISO 1402)
▪ Introduz-se líquido à mangueira à pressão de ensaio (uns 50% da pressão de
rotura mínima).
▪ Prova realizada a temperatura de laboratório: 20º C.
▪ Utilizada para detectar fugas, gretas, deformações bruscas ou outros sinais de
falha dos materiais ou da fabricação.
▪ A mesma prova é realizada a altas temperaturas.
▪ Prova realizada a 55º C.
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Prova de raio de curvatura
(conforme norma ISO 1746 e ISO 4672)
▪ O raio de curvatura mínimo só deve ser 5 vezes o diâmetro nominal.
▪ Na Cepex, usa-se um raio de curvatura inferior ao normativo para garantir uma
qualidade maior de produto.
▪ Mantém-se a tubagem curvada durante um tempo.
▪ A mangueira não deve gretar durante o decorrer da prova.
▪ Depois de realizar este ensaio, deve-se realizar o da pressão hidrostática para
comprovar que não houve nenhum defeito ocasionado pela curvatura.
▪ A mesma prova é realizada com o produto a frio.
▪ Acondiciona-se a tubagem a –10º C durante 5 horas antes de realizar o ensaio.
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Prova de vácuo
▪ Usa-se uma bomba de vácuo, capaz de alcançar o vácuo em menos de 1 minuto.
▪ Entre a fabricação e este ensaio devem decorrer 24 horas sem ter-se realizado
nenhum outro ensaio, o ensaio realiza-se a 20º C e a 55º C.
▪ Aplica-se o vácuo e mantém-se durante 10 minutos.
▪ Comprova-se a estabilidade do produto depois de se realizar a prova.
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Prova de fractura do reforço
▪ Entre a fabricação e este ensaio devem decorrer 24 horas sem ter-se realizado
nenhum outro ensaio, o ensaio realiza-se a temperatura de laboratório.
▪ Coloca-se o bloco na proveta como indica a figura 1. Mantém-se a posição durante
336 horas mantendo o acondicionamento.
▪ Mais tarde curva-se a proveta em sentido inverso até que se toquem as superfícies
exteriores (ver figura 2).
▪ Examina-se gretas na tubagem.
Figura 1
Figura 2
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Prova de pressão pulsante
▪ Utiliza-se um circuito que aplica pressão hidráulica interna à tubagem. Esta
pressão é detida e retardada. A seguir volta-se a repetir o ciclo.
▪ O fluido de ensaio é água.
▪ Entre a fabricação e este ensaio devem decorrer 24 horas sem ter-se realizado
nenhum outro ensaio, o ensaio realiza-se a temperatura de laboratório.
▪ Liga-se a proveta ao aparelho, comprovam-se as condições e purga-se todo o ar.
▪ Aplicam-se 10.000 ciclos de pulsos de pressão.
Para diâmetros desde D20 a D32, aplica-se um intervalo de pressões de
0,2 bar até 8,4 bar.
Para diâmetros desde D40 a D63, aplica-se um intervalo de pressões de
0,2 bar até 6 bar.
▪ Se houver rupturas ou gretas considera-se que o ensaio falhou.
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06/2005
01 Acessórios PVC Pressão
02 Acessórios PP Junta Rápida
03 Válvulas Esfera
04 Válvulas Retenção
05 Válvulas Borboleta
06 Caixas de Válvulas
07 Acessórios PE 100
08 Tubo Flexível PVC
09 Válvulas Actuadas
10 Válvulas Hidráulicas
A Mercado do Plástico
B Dinâmica de Fluidos
C Tipos de Plásticos
D Tipos de Uniões
E Provas de Qualidade
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