Como escolher as garras para o teste de tração: Guia completo

Torontech Team Qua, 12 / 24 / 2025 - 20: 00

Mesmo a máquina de teste universal mais cara torna-se, na prática, um peso de papel se for utilizada com os acessórios errados.

Para esclarecer a terminologia de imediato, a definição de garras para ensaios de tração refere-se simplesmente às braçadeiras utilizadas para fixar um corpo de prova dentro de uma estrutura de ensaio. Essencialmente, são as "mãos" da máquina que transferem a força de tração. Na Torontech, vemos isso com muita frequência.

Os laboratórios investem em máquinas excelentes, mas economizam aqui. O resultado é sempre o mesmo: amostras que escorregam, mandíbulas quebrando a parte errada da amostra e horas de trabalho desperdiçadas.

Este guia simplifica a informação para ajudá-lo a selecionar o hardware correto e evitar a perda de seus dados.

Principais lições

O material determina a aderência: Utilize garras de cunha autoajustáveis para metais rígidos, garantindo uma fixação segura, e garras pneumáticas para elastômeros, a fim de manter a pressão constante à medida que a amostra se torna mais fina.
Solução de problemas com técnica: A maioria das quebras de mandíbulas e problemas de deslizamento são causados por pressão de fixação incorreta ou bordas afiadas nas mandíbulas, e não por falha da máquina.
Siga as Normas: Validar seus dados exige que suas especificações sejam comparadas a códigos específicos, como ASTM D638 para plásticos ou ASTM E8 para metais.
Soluções Torontech: Oferecemos máquinas de teste universais versáteis e com excelente custo-benefício, que suportam uma ampla gama de opções de fixação padrão e especializadas.

Como escolher garras para aplicações de ensaio de tração sem dor de cabeça

Encontrar a fixação correta é, honestamente, mais difícil do que comprar a própria estrutura. Se você está se perguntando como escolher as fixações para testes de tração sem perder a paciência, temos algumas dicas. Pare de olhar apenas para a classificação de força máxima. Você precisa avaliar o material, a força e a geometria.

1. O Material e o Rosto da Mandíbula

Em nossa opinião, a interface onde os dentes de metal mordem a amostra é onde o teste é bem-sucedido ou não. Estudos recentes confirmam que a melhoria do desempenho da garra envolve a seleção de garras que correspondam às propriedades da amostra e a aplicação de tratamentos de superfície para aumentar o atrito (Ganapathy et al., 2018; Unger et al., 2019; Truong et al., 2021; Ng et al., 2005; Setyawan et al., 2022).

Materiais Rígidos

Esses materiais exigem uma pressão de fixação significativa. Pense em aplicações como vergalhões, placas de fibra de carbono ou termoplásticos rígidos. Para esses materiais de alta resistência, as presilhas de cunha são as melhores opções. Nós as preferimos porque elas se autoapertam: quanto mais força você aplica, mais firmemente as cunhas se fixam.

Pesquisas indicam que, para aplicações especializadas como testes termomecânicos de aço boro, designs inovadores de garras são essenciais para minimizar os gradientes térmicos e de deformação (Ganapathy et al., 2018).

Além disso, o uso de garras adicionais ou modificações de superfície pode aumentar significativamente as medições de resistência à tração, evitando o deslizamento da amostra, especialmente em materiais não ferrosos (Setyawan et al., 2022).

Materiais elásticos e biológicos

Observar materiais como tubos médicos, vedações de silicone ou tendões se tornarem mais finos à medida que se esticam é complicado. Se a sua pegada não se ajustar simultaneamente, você está em apuros. Vamos direto ao ponto: você deveria usar grips pneumáticos ou grips com rolos excêntricos.

Materiais biológicos macios se beneficiam particularmente de garras pneumáticas revestidas com materiais como papelão para reduzir a concentração de tensão e evitar falhas prematuras (Ng et al., 2005). As garras pneumáticas mantêm a pressão constante, o que é ideal para a obtenção de dados precisos.

Fibras e têxteis frágeis

Para amostras delicadas, como fibras de carbono ou reforços têxteis, as garras laterais com acionamento por parafuso proporcionam um controle manual preciso.

Estudos mostram que, para essas fibras delicadas, as garras que otimizam a geometria, a massa e o tratamento da superfície — como revestimentos de polímero ou garras de fixação aparafusadas — melhoram a resposta à tração e reduzem o deslizamento (Unger et al., 2019; Truong et al., 2021).

2. Capacidade de Força vs. Realidade

Você deve escolher uma garra com a capacidade de processamento adequada à sua máquina. Por exemplo, os testes hidráulicos de grande porte que você realizaria em nossa robusta TTM-3000 exigem garras hidráulicas capazes de esmagar um tubo de aço sem qualquer problema.

Nossa recomendação específica: Não especifique demais. Se você estiver realizando um teste pequeno e de baixa força em uma máquina de alta capacidade, troque o equipamento pesado por um dispositivo pneumático mais leve. Frequentemente vemos clientes utilizando o Tensi-10 de coluna única para essas tarefas mais leves, pois ele torna o fluxo de trabalho diário muito mais tranquilo do que lidar com uma braçadeira hidráulica pesada para um teste que mal é detectado pelo sensor.

Combinando as empunhaduras com os padrões

Sabemos que ler páginas e páginas de normas ASTM é uma tarefa árdua. Mas garantir que sua configuração esteja em conformidade com as regulamentações é a única maneira de seus dados serem respeitados. Aqui está nosso guia de referência rápida:

Norma ASTM D638 / ISO 527: As garras de cunha com aperto automático são padrão para plásticos. No entanto, se você trabalha com lotes o dia todo, recomendamos fortemente o uso de garras pneumáticas. Elas aceleram o processo e protegem seus pulsos de lesões por esforço repetitivo.
ASTM E8 / ISO 6892: Garras de cunha reforçadas são padrão para metais. Se você estiver testando aço de alta resistência, garras hidráulicas são mais seguras. Sério, não arrisque usar grampos manuais em metais que exigem alta força.
ASTM D882: Garras pneumáticas de ação lateral são as mais indicadas para filmes finos. Utilize superfícies de borracha. Se usar superfícies serrilhadas, você quase certamente rasgará o filme antes do início do teste.
ASTM D5034: Garras com perfil ondulado ou de fixação são necessárias para que os tecidos segurem as tramas sem cortar os fios, o que é um problema frequente em superfícies planas.
Artigo relacionado: Máquinas universais de ensaio de tração: Guia de seleção e especificações

Melhorando a aderência em testes de tração: um guia simples para solução de problemas.

Um guia simples para resolução de problemas

Um dos chamados mais frustrantes que nossa equipe de suporte recebe envolve quebras nas garras, onde a amostra se rompe dentro da pinça em vez de no centro. Isso invalida o teste. Melhorar a aderência em testes de tração nem sempre significa gastar mais dinheiro. Às vezes, basta corrigir a técnica.

Lidando com o Deslizamento da Amostra

Na maioria das vezes, você não está comprimindo a amostra o suficiente. Normalmente, você verá a curva de carga se estabilizar inesperadamente ou encontrará marcas de deslizamento visíveis na amostra posteriormente.

O cenário: frequentemente vemos laboratórios têxteis testando tiras de náilon de alto brilho obtendo dados inconsistentes simplesmente porque estão usando garras lisas que não conseguem agarrar a superfície escorregadia.

A solução: Se estiver usando garras manuais, aperte-as ainda mais. Melhor ainda, mude para garras pneumáticas, onde a pressão de ar regulada faz o trabalho para você. Como observado por Setyawan et al. (2022), a aplicação de modificações na superfície pode ser crucial para evitar o deslizamento em materiais compósitos.

Tratamento de fraturas na mandíbula

Isso geralmente indica que você está destruindo a estrutura da amostra.

O cenário: Isso acontece frequentemente ao testar barras rígidas de acrílico. As garras serrilhadas e agressivas criam pontos de tensão que quebram o plástico quebradiço antes que ele atinja seu limite de elasticidade.

A solução: Se estiver testando plásticos rígidos, remova as faces serrilhadas e use faces lisas ou limadas. Esses dentes afiados frequentemente atuam como pontos de iniciação de trincas, fazendo com que o material falhe prematuramente.

Evitando rasgos nas bordas

Se a sua amostra estiver rasgando na lateral, é provável que as suas garras estejam muito afiadas.

Cenário: As instalações de embalagem frequentemente enfrentam esse problema quando o filme termoencolhível continua rasgando na linha de fixação, até que troquem as garras por outras com revestimento de borracha e bordas mais macias.

A solução: você precisa verificar se as suas garras têm bordas devidamente arredondadas ou com raio. Cantos vivos são inimigos de bons dados, pois criam pontos de tensão que comprometem o experimento.

Tecnologia inovadora que faz sentido financeiramente

Embora as empunhaduras padrão funcionem para a maioria das aplicações, existe uma pequena porcentagem de itens exclusivos que exigem algo especial. É aí que a Torontech se diferencia. Acreditamos que você não precisa escolher entre alto desempenho e um orçamento limitado.

Soluções versáteis

Nem todas as amostras têm o formato perfeito de um osso de cachorro. Seja para testar peças automotivas irregulares, dispositivos médicos acabados ou conjuntos eletrônicos complexos, as garras básicas disponíveis no mercado geralmente falham. Na Torontech, nossa tecnologia é flexível o suficiente para se adaptar. Oferecemos uma ampla gama de soluções de garras especializadas, projetadas para acomodar geometrias exclusivas, garantindo que você não fique preso tentando encaixar uma peça quadrada em um buraco redondo.

Artigo relacionado: Escolhendo entre testadores de tração eletromecânicos e hidráulicos

A vantagem da Torontech

Nossas máquinas de teste universais são construídas para lidar com qualquer necessidade, desde tarefas pesadas até trabalhos de precisão delicados.

Para os trabalhos mais pesados, nosso Servo Hidráulico é a solução. Série TT-MSH e o massivo TTM-3000 São projetadas para durabilidade, suportando metais e concreto, e integrando-se perfeitamente com garras hidráulicas e de cunha de alta resistência.
No outro extremo do espectro, para um toque preciso, o eletromecânico Série TTM e o compacto Tensi-10 de coluna única Possui a sensibilidade necessária para polímeros e tecidos, sendo compatível com uma ampla gama de grampos pneumáticos e manuais.
E para aqueles que precisam testar condutores aéreos ou cabos longos, nosso Série TT-HTTM Proporciona a configuração horizontal necessária para controlar o comprimento sem comprometer a segurança.

Artigo relacionado: Testador de tração de coluna única versus coluna dupla: qual a melhor escolha?

Obtenha dados confiáveis com a Torontech.

Escolher as braçadeiras corretas e saber como consertá-las quando apresentarem problemas é a diferença entre adivinhar e saber com certeza. Seja para seguir as normas ASTM ou simplesmente para evitar que uma amostra deslize, você precisa de equipamentos que funcionem bem.

Na Torontech, acreditamos em fornecer as ferramentas certas sem preços abusivos. Oferecemos soluções econômicas, mas repletas da tecnologia moderna que você precisa.

Se você busca sistemas confiáveis que suportem todos os tipos de soluções de fixação, estamos aqui para ajudar. Conheça nossas Máquinas de Teste Universais e veja como nossa tecnologia inovadora pode solucionar seus desafios de controle de qualidade.

Referências

Ganapatia, M., Li, N., Lin, J., Abspoel, M., & Bhattacharjee, D. (2018). Um novo design de garra para testes de tração termomecânica de alta precisão em aço boro sob condições de estampagem a quente.Mecânica Experimental, 58, 243-258.
Ng, B., Chou, S. e Krishna, V. (2005). A influência das técnicas de preensão nas propriedades de tração dos tendões. Anais da Instituição de Engenheiros Mecânicos, Parte H: Revista de Engenharia em Medicina, 219, 349 - 354.
Setyawan, D., Sulisetyono, A. e Aryawan, W. (2022). Efeito da aderência adicional na resistência à tração de materiais não ferrosos para navios..
Truong, V., Lee, D. e Kim, D. (2021). Efeitos de diferentes tipos de fixação e tratamentos de superfície do tecido na resposta à tração direta medida em compósitos cimentícios reforçados com tecido..
Unger, R., Schegner, P., Nocke, A. e Cherif, C. (2019). Desenvolvimento tecnológico de um sistema de fixação de fios para ensaios de tração de alta velocidade em fibras de alto desempenho..

FAQ (perguntas frequentes)

Quais são os tipos mais comuns de garras para ensaios de tração?

Os dispositivos de fixação mais utilizados incluem garras de cunha manuais para materiais rígidos, garras pneumáticas para evitar deslizamentos em elastômeros e garras hidráulicas para testes de metais com alta força. A seleção do tipo correto garante a precisão dos dados em sistemas como a Série TTM da Torontech, projetada para suportar diversos dispositivos de fixação intercambiáveis para aplicações laboratoriais versáteis, desde o simples controle de qualidade até análises complexas de P&D.

Como escolher as garras de tração adequadas para o meu material?

Para evitar a invalidação dos resultados, é fundamental que o mecanismo de fixação seja adequado à rigidez da amostra e à força máxima esperada no ensaio. Metais rígidos geralmente requerem a ação de autoaperto das garras mecânicas de cunha, enquanto polímeros macios necessitam da pressão constante de fixação dos dispositivos pneumáticos para evitar a deformação da amostra. Por exemplo, os ensaios de alta capacidade da nossa Série Servo Hidráulica TT-MSH utilizam garras hidráulicas de alta resistência para garantir segurança e estabilidade sob as cargas extremas exigidas pelas normas ASTM E8.

Por que minha amostra escorrega das garras durante o teste?

O deslizamento da amostra geralmente ocorre quando a força de fixação é insuficiente ou a textura da face da garra é muito lisa para o material em teste. Para resolver esse problema, deve-se aumentar a pressão de fixação ou utilizar uma garra com superfície serrilhada ou revestida de borracha, que proporciona melhor atrito com a amostra. O uso de uma máquina como a Torontech Tensi-10 com garras pneumáticas permite que os operadores regulem a pressão do ar com precisão, eliminando a variável do aperto manual que frequentemente causa deslizamento.

Posso usar as mesmas garras para testar plástico e metal?

Geralmente, não é recomendável usar a mesma configuração para ambos os materiais, pois as garras serrilhadas agressivas necessárias para metais podem esmagar ou fraturar prematuramente plásticos mais macios. Embora uma estrutura versátil como a Torontech TTM-Series possa acomodar fisicamente ambos os tipos de testes, você deve trocar as faces das garras ou toda a estrutura para corresponder às propriedades específicas do material. O uso de estruturas específicas para cada tipo de material evita danos à amostra e garante que o ponto de ruptura ocorra dentro do comprimento de medição, e não na borda de fixação.

Qual a melhor maneira de evitar a quebra das garras em testes de tração?

A quebra das garras ocorre quando a tensão se concentra no ponto de fixação em vez do centro da amostra, geralmente causada por bordas afiadas ou força de fixação excessiva. Você pode evitar isso garantindo que suas garras tenham bordas com raio adequado e usando o revestimento apropriado para a face da garra, como borracha ou aço comum, para distribuir a pressão uniformemente por toda a área de fixação. O alinhamento correto da linha de carga em unidades de alta precisão, como a Torontech TTM-3000, também é fundamental para evitar cargas fora do eixo que quebram as amostras na fixação.