Desenvolvimento de um protótipo de uma máquina para realização de ensaios de resistência à flexão

A evolução dos materiais na indústria tem sido constante ao longo da história, com períodos dedicados à pesquisa de novos materiais e suas possíveis aplicações. Nesse contexto, a realização de ensaios mecânicos desempenha um papel fundamental para compreender as propriedades mecânicas visando a melhor aplicação em projetos de engenharia. O presente trabalho teve como objetivo projetar e construir um protótipo de uma máquina de ensaios mecânicos portátil e de baixo custo, voltada para a realização de ensaios de resistência à flexão de 3 pontos em materiais cerâmicos, com finalidades didáticas. O protótipo foi projetado por meio de software de modelagem 3D (SketchUP), e na confecção de seus componentes estruturais utilizou-se em sua maioria produtos reutilizados, oriundos de oficinas mecânicas, “ferro velho” dentre outros, com intuito de tornar o projeto mais acessível economicamente. Utilizando o princípio de momento, foram calculadas todas as medidas e massas necessárias para garantir a geração da força mínima exigida para os ensaios de resistência à flexão em materiais cerâmicos, mais precisamente cerâmicas vermelhas (telhas e tijolos), conforme estabelecido pelas Normas ABNT NBR 15310/2009 e ABNT NBR 15270/2017. Os corpos de prova empregados na validação dos resultados do equipamento e o método de ensaio foram baseados na norma ASTM C674-13/2018, que estabelece os parâmetros para a realização de ensaios de flexão em corpos de prova cerâmicos. Para validar os resultados do protótipo, foram comparados os resultados de ensaios do protótipo com o de uma máquina universal de ensaios comercial, InterMetric modelo iM50. A Análise de Variância (ANOVA) foi a ferramenta estatística utilizada para verificar se houve diferenças significativas nas médias entre os grupos, seguida pelo teste de Tukey com um nível de confiança de 95%. Os resultados mostraram que esse trabalho alcançou seus objetivos em projetar e construir um protótipo de máquina de ensaios de Resistência à Flexão (MRF) de 3 pontos, atendendo os objetivos do projeto com uma margem de erro de 2,34% a 7,64%. A comparação dos ensaios indicou que o protótipo é capaz de gerar dados úteis para fins didáticos.