Resiliência

Esta propriedade é uma medida da aptidão da borracha para restituir, quando da recuperação elástica, a energia que lhe provocou a deformação. Quanto maior for a resiliência, maior é a quantidade de energia restituída. É habitual também dizer-se que é maior a “elasticidade” da borracha.

A quantidade de energia que não é restituída pode manifestar-se no vulcanizado sob a forma de calor, traduzindo-se, na prática, num aumento de temperatura do artefacto (heat-built-up). Em situações extremas, isto é, quando o artefacto não restitui praticamente nenhuma energia, a elevação de calor é tal, que conduz à sua destruição. Esta propriedade pode ser importante em muitas aplicações de natureza estática, mas é muito mais importante em aplicações de natureza dinâmica e especialmente nos casos de tensões dinâmicas de elevada frequência, em que a acumulação de energia observada ao fim de um certo número de ciclos pode também conduzir à destruição do artefacto.

Vamos supor que submetemos um espécimen de borracha a uma força crescente (que pode ser de qualquer tipo – tracção, compressão, corte ou torção), obtendo-se, em resposta, as correspondentes deformações. A representação gráfica das forças aplicadas em função das deformações obtidas corresponde à curva de carga mostrada na Figura 17, pela linha ascendente A-B. Vamos supor que a força aplicada é removida progressivamente, pelo que o espécimen de borracha tende a recuperar a sua forma inicial, mas não recuperará completamente; temos então a curva de descarga, representada na mesma figura pela linha descendente B-C.

Como as áreas sob as curvas representam a energia fornecida na fase de carga e a energia devolvida na fase de descarga, a diferença entre elas corresponde à área compreendida entre as duas linhas; é a chamada histerése. Quanto maior é a histerése, menor é a resiliência. A distância A-C corresponde a uma deformação residual permanente.

Fig. 17 – Curvas de carga e descarga, em ciclo histerético

Uma forma simples de medir a resiliência é pelo ensaio de “ressalto” (rebound). As máquinas são muito simples, como se mostra na Figura 18 (por cortesia da empresa Gibitre Instruments, Itália).

Fig. 18 – Aparelho para determinação da resiliência.
Cortesia da empresa Gibitre Instruments, Itália.

O provete de borracha – um disco de determinado diâmetro e espessura é colocado no porta provetes, onde recebe o impacto de um pêndulo de martelo, em queda livre. A zona de impacto é constituída por uma superfície semi esférica. Em resultado do impacto, o pêndulo recua e é então medida a altura a que é devolvido, exprimindo-se a resiliência pela percentagem desta altura em relação à altura de queda. As borrachas altamente resilientes, apresentam devoluções da ordem dos 80 – 90%; as menos resilientes, da ordem do 15-20%, ou ainda menos.

Normas aplicáveis: NP ISO 4662; ISO 4662; ASTM D1054 e ASTM D2632 (Veja-se Anexo A).