Norma ASTM D2659

A ASTM D2659 centra-se em ensaio de esmagamento de pilares com uma taxa constante de deformação por compressão. Embora tenha sido originalmente desenvolvido para recipientes moldados por sopro, o procedimento também se aplica a recipientes fabricados por termoformagem ou moldagem por injeção, desde que a geometria permita um alinhamento e carregamento adequados.

A norma avalia a forma como um contentor resiste à compressão vertical ao longo do seu eixo central. Esta condição de carga reflecte de perto as tensões do mundo real durante o empilhamento de paletes ou a acumulação no transportador. Devido a esta relevância, a norma ASTM D2659 tornou-se um método de referência no controlo de qualidade e I&D de garrafas PET.

Porque é que a ASTM D2659 é importante para o controlo de qualidade das garrafas PET

A ASTM D2659 não tenta simular todas as condições da vida real. Em vez disso, fornece dados comparáveis e repetíveis em condições laboratoriais definidas. De acordo com a norma, os resultados do esmagamento em coluna suportam:

• Investigação e desenvolvimento, como a redução do peso das garrafas PET
• Avaliação da conceção, Comparação de diferentes geometrias de contentores
• Controlo de qualidade, garantir a consistência de lote para lote
• Aceitação ou rejeição no âmbito das especificações técnicas

É importante notar que os resultados obtidos ao abrigo da norma ASTM D2659 se aplicam apenas a condições de carga e tempo semelhantes. Quando os contentores são submetidos a cargas ou impactos a longo prazo, ensaios adicionais, como os ensaios de fluência ou de impacto, devem complementar os dados relativos ao esmagamento da coluna.

Principais propriedades mecânicas definidas na norma ASTM D2659

A norma ASTM D2659 especifica vários parâmetros importantes que descrevem o comportamento de esmagamento do pilar:

• Carga de cedência de esmagamento - a carga para a qual a deformação aumenta sem um aumento correspondente da força
• Deformação à carga de cedência de esmagamento - a deformação vertical no ponto de cedência
• Carga de esmagamento na rotura - a carga máxima antes da fratura ou do colapso, quando aplicável
• Rigidez aparente ao esmagamento - o declive da parte linear inicial da curva carga-deflexão

Os materiais frágeis falham frequentemente de forma repentina, tornando a carga de cedência de esmagamento equivalente à carga de falha. Os recipientes de PET dúcteis apresentam normalmente uma região de cedência clara, o que proporciona uma visão valiosa da robustez do projeto.

Velocidade de teste e sua influência nos resultados

A norma ASTM D2659 define rigorosamente o rapidez dos ensaios, A velocidade de ensaio afecta diretamente as propriedades de esmagamento medidas. A norma especifica:

• Uma velocidade constante dentro de ±10% variação
• Uma gama aceitável de 12,5 a 50 mm/min
• Uma velocidade de referência comummente utilizada de 25 ± 2,5 mm/min

Os estudos round-robin citados na norma ASTM D2659 mostram uma precisão reduzida fora deste intervalo. Para novos designs de garrafas PET, os testes a várias velocidades revelam frequentemente como a taxa de deformação influencia o desempenho, o que é particularmente valioso durante a otimização da embalagem.

Procedimento de ensaio de carga máxima e recolha de dados

Durante o ensaio ASTM D2659, o operador coloca a amostra entre as placas e aplica uma carga de compressão à velocidade selecionada. A ventilação adequada do recipiente é essencial para evitar a acumulação de pressão interna, que pode afetar a precisão e a segurança.

Quando é necessária uma caraterização completa, o teste regista um curva carga-deflexão até à cedência ou rotura. Esta curva permite o cálculo da rigidez e a identificação de transições estruturais. Para o controlo de qualidade de rotina, alguns utilizadores concentram-se apenas na carga de cedência de esmagamento, que continua a ser um forte indicador da consistência do recipiente.

Interpretação de resultados para controlo de qualidade e conceção

Os dados ASTM D2659 suportam múltiplos objectivos, incluindo

• Comparação de desenhos de garrafas ou graus de resina
• Monitorização da estabilidade da produção em todos os lotes de moldagem
• Estabelecimento de critérios de aceitação ou rejeição
• Apoiar a otimização da I&D de contentores leves

A norma sublinha que os resultados se aplicam apenas a condições semelhantes à configuração do ensaio. Para aplicações que envolvam cargas de longa duração ou tensões dinâmicas, continuam a ser necessários ensaios complementares, como os de fluência ou de impacto.

Escolher o equipamento correto para os ensaios ASTM D2659

Execução fiável de Norma ASTM D2659 depende de um controlo preciso da força, da deslocação e da velocidade. O Instrumentos de Célula Testador de carga superior TLT-01 suporta ensaios de esmagamento em coluna e de carga superior, proporcionando uma compressão estável, uma medição exacta do deslocamento e definições de velocidade flexíveis em toda e para além da gama ASTM D2659. O seu princípio de carga vertical corresponde aos requisitos da norma, acomodando diferentes alturas e diâmetros de garrafas PET.

Para os laboratórios que procuram resultados repetíveis de ensaios de compressão de garrafas PET, este equipamento ajuda a traduzir a norma ASTM D2659 de uma norma escrita em dados consistentes e auditáveis.