Princípio de funcionamento e cinemática
O método da plataforma rotativa Taber avalia a resistência ao desgaste superficial girando uma amostra plana sob um par de rebolos abrasivos carregados. No abrasímetro rotativo tipo Taber QualiTA-III, a amostra é montada em uma plataforma giratória motorizada que gira a uma velocidade fixa de 60 ou 72 RPM, configurada por meio de uma interface de tela sensível ao toque colorida. Dois braços independentes mantêm os rebolos abrasivos contra a amostra sob uma força normal calibrada.
Conforme a plataforma giratória gira, o atrito com a superfície faz com que as duas rodas abrasivas girem em direções opostas: uma roda girando para fora, em direção à periferia, e a outra girando para dentro, em direção ao centro.
Essa ação contrarrotacional gera uma trilha de desgaste circular distinta, com padrão quadriculado, que cobre aproximadamente 30 cm². Ao abrasar a superfície a partir de todos os ângulos vetoriais em relação à direção da fibra do material, o teste proporciona uma simulação precisa do atrito multidirecional encontrado durante o uso real do produto.
Parâmetros de configuração padrão e especificações do equipamento
As condições de teste são configuradas de acordo com as características do material e as normas regulamentares. O QualiTA-III acomoda corpos de prova planos padrão com até 6.35 mm de espessura (e até 40 mm usando suportes de amostra opcionais), apresentando uma porca de montagem de liberação rápida para troca de rodas sem ferramentas.
| Parâmetro/Característica de Operação | Especificação padrão e faixa QualiTA-III | Padrão Industrial Aplicado |
|---|
| Velocidade de rotação da plataforma giratória | 60 ± 2 RPM (Metais, plásticos rígidos, revestimentos duros)
72 ± 2 RPM (Borracha, polímeros flexíveis, têxteis) | ASTM D4060, ASTM D1044, ISO 5470 |
| Massa do braço aplicada | 250 g, 500 g, 750 g ou 1,000 g por braço de roda
(Selecionado por meio de pesos de aço inoxidável marcados para carga total: Braço + Peso) | ASTM D3884, ISO 9352 |
| Opções de discos abrasivos | • CS-10 / CS-10F (Base de borracha resistente, grão macio)
• CS-17 (Base de borracha resiliente, grão médio)
• H-18 / H-22 (Base cerâmica vitrificada, grão duro)
• S-33 (Tiras de lixa grossa) | CS-10/17: Tintas, vernizes, polímeros lisos
H-18/22: Alumínio anodizado, cerâmica dura
S-33: Couro técnico, ladrilhos para piso |
| Interface de controle e contador de ciclos | Tela sensível ao toque colorida com contador de ciclos predefinido (de 0 a 999,999 ciclos) e desligamento automático. | ASTM D4060, TAPPI T476 |
| Geometria de espécime | Placa quadrada de 100 mm × 100 mm ou disco de Ø 110–120 mm
(Espessura padrão até 6.35 mm; até 40 mm opcional) | Suportes padrão para amostras planas |
Medição e cálculos quantitativos
Os danos por abrasão são calculados utilizando métodos matemáticos padronizados após a conclusão do teste no contador de ciclos da tela sensível ao toque:
1. Índice de desgaste Taber (I)
Mede a taxa de perda de massa em miligramas por 1,000 rotações. Um índice de desgaste mais baixo indica maior resistência à abrasão superficial.
I = [(A - B) × 1,000] / C
Onde:
- A = Massa da amostra antes do teste (mg)
- B = Massa da amostra após o teste (mg)
- C = Total de revoluções de teste concluídas
2. Perda de Peso Total
Registra a massa líquida de material removida (em miligramas) após um número específico de ciclos sob uma carga definida:
Perda de massa (L) = A - B
3. Desenvolvimento de névoa (para materiais transparentes)
Para polímeros ópticos, filmes transparentes e vidros automotivos (ASTM D1044), o desgaste é avaliado medindo-se a dispersão da luz ao longo da área abrasada:
ΔHaze (%) = Haze após abrasão - Haze inicial
4. Ciclos até a Falha
Determina o número total de rotações necessárias para desgastar um revestimento protetor ou camada superficial até atingir o substrato exposto.
Protocolos de manutenção e recondicionamento de rebolos
A ação abrasiva consistente exige a seleção adequada da roda e o recondicionamento contínuo da superfície durante os testes.
- Rodas resilientes versus rodas vitrificadas: Os discos Calibrase® (CS-10, CS-17) possuem uma base de borracha para um contato suave e resiliente em revestimentos e plásticos. Os discos Calibrade® (H-10, H-18, H-22) utilizam uma matriz de argila vitrificada para uma ação de corte agressiva em metais duros e cerâmicas.
- Recondicionamento de rodas: Acúmulo de detritos abrasados (vidros) reduz a eficiência das rodas. As rodas devem ser recondicionadas com discos de recondicionamento S-11 antes de testar novas amostras e a cada 500 a 1,000 ciclos durante ensaios prolongados.
- Extração contínua a vácuo: Para evitar o acúmulo de detritos soltos e consequentes arranhões secundários, o QualiTA-III inclui um aspirador de precisão integrado com altura do bocal ajustável para remover poeira e partículas soltas em tempo real durante todo o teste.
Padrões de teste aplicáveis
O abrasor rotativo tipo Taber QualiTA-III está em conformidade com os métodos de teste padrão internacionais:
- ASTM D4060: Revestimentos orgânicos em substratos rígidos
- ASTM D1044: Resistência de plásticos transparentes à abrasão superficial
- ASTM D3884: Tecidos têxteis (plataforma rotativa, método de cabeça dupla)
- ISO 5470: Tecidos revestidos de borracha ou plástico
- ISO 9352: Plásticos - Determinação da resistência ao desgaste por rebolos abrasivos
- DIN 53754: Resistência à abrasão de tintas, vernizes e revestimentos
- JIS K7204: Resistência à abrasão de plásticos e materiais de construção
- TAPPI T476: Perda por abrasão de papel e papelão
