Sonelastic® - Técnica de Excitação por Impulso Avançada

Para a caracterização não-destrutiva dos módulos elásticos e do amortecimento de materiais.

Sonelastic® são sistemas baseados na Técnica de Excitação por Impulso (ASTM-E1876) para a caracterização não-destrutiva e acurada dos módulos elásticos (E, G e razão de Poisson) e do amortecimento dos materiais. A ATCP oferece opções para uma ampla gama de geometrias e dimensões, e para caracterização em altas temperaturas.

Visão geral do Sonelastic®.

Para saber mais sobre o sistema Sonelastic® FEM para ligas metálicas, continue nesta página. Para mais informações sobre os sistemas Sonelastic® em geral, por favor acesse o site da divisão Sonelastic®: www.sonelastic.com.

Sonelastic® FEM.

Para o refinamento de Análises e Modelamentos por Elementos Finitos (FEA/FEM).

O conhecimento dos valores exatos dos módulos elásticos é crucial para a acurácia de Análises e Modelamentos por Elementos Finitos (FEA/FEM). O Sonelastic® FEM permite mensurar o módulo de Young, o módulo de cisalhamento, a razão de Poisson e o amortecimento de ligas metálicas utilizadas na fabricação de sonotrodos e componentes ultrassônicos.

  • Sonelastic® FEM.

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Especificações gerais do sistema:
  • Faixa de módulo de Young mensurável: De 0,5 a 900 GPa.
  • Faixa de frequência: De 20 Hz a 96 kHz.
  • Modos de vibração: Flexional, torcional e longitudinal.
  • Faixas de dimensões: De 20 mm a 120 mm.
  • Geometrias: Barras de secção quadrada ou retangular, cilindros, anéis e discos.
  • Barras quadradas
    • Largura and espessura (A): de 2 a 40 mm
    • Comprimento (L): de 20 a 120 mm.
    • Razão de aspecto: L/A ≥ 3.
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Itens do Sonelastic® FEM:
  • 01 Licença do Software Sonelastic® com 5 anos de atualizações sem custos adicionais.
  • 01 Suporte para amostras pequenas SB-AP.
  • 01 Conjunto de ferramentas de impulso manuais (01 leve e 01 médio)
  • 01 CA-DP, captador acústico direcional.
  • Manual de operação e instalação em português.
Nota: Este sistema precisa de um computador com placa de som com taxa de amostragem de 196 kHz (não incluso).
Propriedades elásticas de ligas usadas em sonotrodos e componentes ultrassônicos

Na Tabela 1 abaixo são apresentadas os módulos elásticos típicos e a densidade de ligas metálicas empregadas na fabricação de sonotrodos. Os valores apresentados são apenas para referência, visto que as propriedades elásticas variam significativamente de acordo com:
- Lote e fornecedor;
- Tratamento térmico (veja a Tabela 2 abaixo para exemplos);
- Geometria e dimensões (veja a Tabela 3 para exemplos);
- Posição ao longo da placa/tarugo;
- Direção do grão / corte (paralelo ou perpendicular à laminação).
Para valores exatos, nós recomendamos a caracterização do material empregando o Sonelastic® FEM.

Tabela 1 – Propriedades elásticas típicas de ligas utilizadas na fabricação de sonotrodos.
MaterialMódulo de Young (GPa)Módulo de cisalhamento (GPa)Razão de Poisson (ad.)ρ (g/cm3)
Titânio 6Al-4V (Grade 5)112,2543,410,294,41
Alumínio 707572,8326,610,372,80
Aço ferramenta VND203,7479,010,297,82
Aço ferramenta VC131208,1980,950,297,71
Aço inox 4043207,3280,960,287,81
Aço carbono 1045205,9179,840,297,79
Nota: Propriedades elásticas medidas pelo Sonelastic® FEM com incerteza de 0,15%.

Tabela 2 – Influência da têmpera nas propriedades elásticas de aços para sonotrodos.
MaterialTêmperaMódulo de Young (GPa)Módulo de cisalhamento (GPa))Razão de Poisson (ad.)
Aço ferramenta VNDNão212,9683,120,28
Sim203,4478,900,29
Aço ferramenta VC131Não216,9984,730,28
Sim207,8980,830,29
Aço carbono 1045Não210,5481,720,29
Sim205,6179,720,29
Nota: Propriedades elásticas medidas pelo Sonelastic® FEM com incerteza de 0,15%.

Table 3 – Influência da geometria/processo e orientação nas propriedades elásticas de sonotrodos de titânio.
MaterialGeometriaProcessoOrientação dos grãosMódulo de Young (GPa)Módulo de cisalhamento (GPa)Razão de Poisson (ad.)
Titânio 6Al-4V (Grau 5)TarugoExtrusão112,0943,350,29
BlocoLaminação114,6945,210,26
BlocoLaminação90º126,1046,490,36
Nota: Propriedades elásticas medidas pelo Sonelastic® FEM com incerteza de 0,15%.


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Os Sistemas Sonelastic® são instrumentos modulares e customizáveis para caracterização precisa, rápida e não-destrutiva dos módulos elásticos e do amortecimento de materiais empregando a Técnica de Excitação por Impulso.