Como Comparar Testes de Queda para Revestimentos de Calha de Borracha Cerâmica?

Como Comparar Testes de Queda para Revestimentos de Calha de Borracha Cerâmica?

Dois fornecedores oferecem revestimentos de calha de borracha cerâmica para o mesmo ponto de transferência de mineração. Ambos fornecem relatórios de testes de queda. Um afirma maior resistência ao impacto, enquanto o outro mostra fotografias de um painel intacto.

O número mais alto realmente significa melhor proteção contra impacto?

Não até que as condições de teste e a construção do painel tenham sido verificadas.

Um teste de impacto de revestimento de calha pode fornecer informações úteis sobre a resistência ao impacto. No entanto, o resultado depende de mais do que a energia aplicada. As dimensões da cerâmica, o suporte de borracha, as condições de montagem e a posição do impacto podem influenciar o resultado.

Primeiro, Verifique o Que Foi Realmente Testado

Um revestimento de borracha cerâmica é uma estrutura composta. A cerâmica fornece uma superfície de trabalho resistente à abrasão, enquanto o suporte de borracha ajuda a acomodar a carga de impacto.

Alguns revestimentos de calha também incluem uma placa de suporte de aço e um sistema de fixação mecânica.

Antes de comparar relatórios de testes de queda de revestimentos de borracha cerâmica, estabeleça se as amostras representam o mesmo tipo de construção.

Verifique:

• Material cerâmico, dimensões e espessura das pastilhas
• Tipo de borracha, espessura e dureza
• Espessura do suporte de aço, se aplicável
• Arranjo de ligação entre os materiais
• Dimensões gerais e construção do painel

Um teste realizado em uma pequena amostra de borracha cerâmica não deve ser automaticamente tratado como prova do desempenho de um revestimento completo de borracha cerâmica e aço.

Pesquisa apresentada na 13ª Conferência Europeia LS-DYNA de 2021 descobriu que as dimensões da cerâmica e as propriedades do suporte de borracha influenciaram o desenvolvimento de tensões em materiais híbridos de borracha cerâmica. Os pesquisadores usaram caracterização experimental de materiais e simulação numérica para investigar diferentes configurações. [1]

Isso ajuda a explicar por que a estrutura completa do painel é importante ao comparar resultados de testes de impacto.

Compare as Condições de Impacto, Não Apenas a Energia

Um fornecedor pode relatar que um revestimento composto de borracha cerâmica sobreviveu a uma energia de impacto específica.

Esse valor por si só não estabelece se dois testes são equivalentes.

Pergunte como a energia de impacto foi produzida.

Para uma queda vertical simples sob gravidade, a energia de impacto nominal antes do contato pode ser calculada a partir da massa em queda e da altura da queda. Mas amostras submetidas à mesma energia nominal podem responder de forma diferente dependendo do impactor e do arranjo do teste.

Um relatório útil de teste de queda de revestimento de calha deve identificar:

• Massa em queda e altura da queda
• Forma do impactor e dimensões de contato
• Energia de impacto e método de cálculo
• Local de impacto na amostra
• Número de impactos em cada condição
• Equipamento e procedimento de teste

Um impactor de aço arredondado e um objeto de borda afiada podem produzir diferentes condições de contato local.

Da mesma forma, um único impacto e impactos repetidos não devem ser tratados como evidências intercambiáveis.

Por Que o Arranjo de Montagem Importa?

O suporte sob o painel de teste influencia como a montagem responde ao impacto.

Um revestimento de borracha cerâmica testado contra um suporte rígido pode se comportar de forma diferente de um painel montado em uma estrutura flexível ou incompletamente suportada.

Para um revestimento de borracha cerâmica e aço, o suporte de aço, o arranjo de fixação e o contato com a estrutura de suporte devem ser incluídos na avaliação.

Ao revisar um relatório, pergunte:

A amostra foi totalmente suportada, fixada mecanicamente ou testada sob outra condição de montagem?

O relatório deve descrever o arranjo com clareza suficiente para que o teste seja compreendido e, quando necessário, reproduzido.

Isso é especialmente importante ao selecionar revestimentos de borracha cerâmica resistentes ao impacto para calhas de transferência de mineração que transportam pedras minerais pesadas.

Verifique Onde e Quantas Vezes o Painel Foi Atingido

O ponto de impacto pode alterar a resposta ao dano.

Um golpe perto do centro de uma pastilha cerâmica não é necessariamente equivalente a um perto de uma borda, junta ou posição de fixação.

O relatório deve identificar se os impactos foram aplicados a:

• O centro de uma pastilha cerâmica
• Uma borda ou junta cerâmica
• Repetidamente no mesmo local
• Diferentes locais em todo o painel

Se o teste incluir energias de impacto crescentes, a sequência também deve ser registrada.

Impactos repetidos podem introduzir danos que não são visíveis após o primeiro golpe.

Fotografias mostrando a amostra antes e depois do teste são valiosas, mas devem ser acompanhadas por uma descrição do método de inspeção e dos danos observados.

O Que Realmente Significa um Teste de Queda Aprovado?

A palavra "aprovado" requer um critério de aceitação definido.

A cerâmica permaneceu completamente intacta? Pequenas rachaduras foram permitidas? Desgaste nas bordas foi aceitável? A ligação permaneceu segura?

Diferentes laboratórios ou fornecedores podem aplicar diferentes critérios de falha.

Um relatório de resistência ao impacto de revestimento de borracha cerâmica deve indicar o que contou como falha, como:

• Rachadura ou fratura visível da cerâmica
• Desgaste ou perda de material na borda da cerâmica
• Separação entre cerâmica e borracha
• Danos ao suporte ou sistema de fixação
• Outros danos definidos no procedimento de teste acordado

A pesquisa de borracha cerâmica híbrida de 2021 relatou energias de impacto de até 500 J para geometrias cerâmicas específicas. [1]

Isso não estabelece 500 J como um requisito de aceitação universal para revestimentos de calha de borracha cerâmica.

A geometria testada, as propriedades do material e as condições de suporte devem ser consideradas antes de interpretar esse resultado.

Um resultado de impacto de laboratório também não pode ser diretamente convertido em uma vida útil garantida em uma calha de trabalho.

O Que os Compradores Devem Solicitar Antes de Aprovar um Relatório?

Ao comparar fornecedores de revestimentos de calha de borracha cerâmica, solicite informações suficientes para estabelecer se seus resultados abordam o mesmo requisito de engenharia.

Juntamente com o relatório de teste, solicite o desenho da construção do painel, identificação do material, configuração do teste, condições de impacto e critérios de aceitação.

Para a aplicação de calha pretendida, forneça informações sobre o material manuseado, tamanho máximo do pedregulho, altura de queda, local de impacto, temperatura operacional e danos existentes no revestimento.

Se os relatórios usarem procedimentos diferentes, identifique as diferenças antes de classificar os produtos.

Onde a comparação é importante para a decisão de compra, testar amostras representativas sob um procedimento acordado pode fornecer evidências mais úteis do que comparar alegações de fornecedores não relacionadas.

Na ELACERA, revisamos as dimensões da cerâmica, o suporte de borracha, o suporte de aço e os requisitos de instalação em conjunto ao avaliar revestimentos compostos de borracha cerâmica para calhas de mineração, tremonhas e outras aplicações de impacto-abrasão.

A questão não é simplesmente qual fornecedor relata a maior energia de impacto. É se o teste fornece evidências significativas para a construção do revestimento e as condições operacionais que você realmente precisa.

Se você estiver comparando fornecedores de revestimentos de borracha cerâmica para um projeto futuro, envie à ELACERA seus desenhos de revestimento, relatórios de testes de impacto disponíveis e condições operacionais básicas. Podemos ajudar a revisar a construção proposta do painel e identificar as condições de teste que precisam de esclarecimento antes de você finalizar a especificação.

ELACERA — Especialista em Proteção Contra Desgaste

Referências Técnicas

[1] Herr, M.; Varga, M.; Mermagen, J.; Rodinger, S.; Harwick, W. Materiais híbridos de borracha cerâmica – Uma forma de sustentar aplicações de impacto pesado abrasivo. 13ª Conferência Europeia LS-DYNA, Ulm, Alemanha, 2021.

Pesquisa original: https://www.dynalook.com/conferences/13th-european-ls-dyna-conference-2021/elastomers-and-polymers/herr_ac2t_research.pdf

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