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Ensayo de impacto

¿Qué es el ensayo de impacto?

Los ensayos de impacto son tests de corta duración que nos brindan información sobre el comportamiento de fallo de materiales o componentes sometidos a cargas breves y a temperaturas variables. Los sistemas utilizados para ese tipo de ensayos son péndulos de impacto o máquinas de ensayos de caída libre.

Todos los materiales se emplean diariamente con temperaturas oscilantes. Como el comportamiento de la fractura depende de la temperatura, a menudo se ensayan materiales en todo el rango de temperaturas. De esta forma se observa a qué temperatura y en qué medida se quiebra un material bajo la influencia de la temperatura.

El diagrama en este ejemplo muestra que la resistencia en acero estructural a -40 ° C disminuye un 25% en comparación con la resistencia a 0 ° C. Los plásticos también presentan un comportamiento similar, generalmente mucho más pronunciado. A menudo, estos también someten a ensayos de impacto a diferentes temperaturas.

Ensayo de impacto con péndulos

¿Cuál es la diferencia entre los ensayos de impacto Izod y Charpy?

Los ensayos de impacto más comunes se realizan según los métodos Charpy o IZOD. Los ensayos de impacto Charpy se realizan según las normas ISO 179-1 y ASTM D 6110. Los ensayos Charpy instrumentados, según la ISO 179-2. Los ensayos según el método Izod se realizan de acuerdo con las normas ISO 180, ASTM D 256, ASTM D 4508) y el ensayo de impacto de la viga en voladizo sin entalla, "Unnotched cantilever beam impact", según la ASTM D 4812.

Ensayo de flexión por impacto según Charpy

El ensayo Charpy según la norma ISO 179-1 es el método preferido en el marco de la norma ISO 10350-1, sobre la obtención y presentación de datos únicos comparables. El ensayo se lleva a cabo, preferiblemente, en probetas sin entalla con impacto en el lado estrecho (1eU). Si la probeta no se rompe durante el ensayo, los siguientes ensayos se llevarán a cabo en probetas con entalla. En este caso, no se pueden comparar los resultados del ensayo. Si la probeta con entalla todavía no llega a rotura, se empleará el método de impacto por tracción. 

Ensayo de flexión por impacto Charpy instrumentado

Al registrar la curva temporal de fuerza, se puede obtener un diagrama de fuerza-recorrido de excelente precisión, mediante la doble integración con tecnología de medición de máxima calidad. Los datos obtenidos se pueden utilizar de diferentes formas:

  • Valores característicos adicionales, que permiten una mejor comprensión del comportamiento del material
  • Valores característicos de mecánica de la fractura
  • Determinación automática del tipo de fractura, independiente del usuario, a partir del desarrollo de la curva en el diagrama de fuerza/desplazamiento

Por un lado, las curvas de valores medidos siempre muestran oscilaciones características. Dichas oscilaciones provienen de la misma probeta, cuya frecuencia está en relación funcional con la geometría, las dimensiones de la misma y el módulo del polímero. Otra ventaja del ensayo instrumentado es el amplio rango de medición. En este caso, se miden fuerzas y no energías, como en los péndulos de impacto convencionales. Como la electrónica de medición permite realizar mediciones exactas a partir de 1/100 de la fuerza nominal, el tramo final de la energía de impacto medible se determina generalmente a través de la duración del ensayo y de la frecuencia natural de los elementos de medición. De este modo, se puede cubrir todo el rango de medición descrito en la ISO 179-2 con dos martillos de impacto instrumentados: 

Ensayo de flexión por impacto según Izod

Según el estándar de ensayo americano ASTM, se trabaja habitualmente con el método Izod, definido en la ASTM D 256. En el marco de esta norma, todos los ensayos de impacto se llevan a cabo con probetas con entalla. En el caso de que solo se puedan producir probetas pequeñas, se puede proceder por el método "Chip-impact", de acuerdo con la ASTM D 4508, el homólogo al ensayo de flexión por impacto Dynstat.

Ensayo de impacto con máquinas de caída libre

Ensayo de perforación en placas de ensayo

El ensayo de perforación es de especial interés para la caracterización de materiales de moldeo. Este tipo de ensayo representa una tensión multiaxial en una placa fina, inducida por una elevada tasa de deformación. El resultado: Un diagrama fuerza-tiempo o un diagrama fuerza-desplazamiento, además de valores característicos de punto único, que describen la fuerza máxima y también la flecha en puntos característicos del diagrama. El ensayo de perforación en placas rígidas está normalizado por la ISO 6603-2 y la ASTM D 3763. Una variante de la norma para el ensayo de láminas plásticas es la ISO 7765-2.

Ensayo de impacto con máquinas de ensayos de alta velocidad

Las máquinas de ensayos de alta velocidad HTM se emplean de forma universal en el ensayo de plásticos, porque, por un lado, abarcan un rango muy extenso de velocidades de ensayo y fuerzas y, por otro, tienen una gran flexibilidad de uso en régimen de tracción y compresión. La instalación de cámaras de temperatura permite realizar ensayos en un amplio espectro de temperaturas. 

Información adicional sobre los diferentes tipos de ensayos:

Ensayos de impacto en plásticos: ISO 179, entre otras

Ensayos de Impacto

ISO 179, ASTM D 6110, ISO 180, ASTM D 256, entre otras
Aquí encontrará, entre otros, información sobre el ensayo Charpy según ISO 179-1, ensayo Charpy instrumentado según ISO 179-2, ensayo Izod ISO 180, ensayo de impacto-tracción según ISO 8256, ensayo de perforación según ISO 6603-2.
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Ensayo de flexión por impacto en metales

El ensayo de flexión por impacto, consiste en impactar sobre probetas normalizadas con energías de hasta 750 julios.
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Fallversuch

Ensayo de impacto por caída

El impacto por caída es un ensayo mecánico que consiste en dejar caer un peso determinado a una altura definida sobre una probeta.
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Ensayo de impacto por caída en metales

El impacto por caída según DIN EN 10274 y API 5L es un ensayo mecánico en metales que consiste en dejar caer un peso determinado a una altura definida sobre una probeta.
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Ensayo de tracción

Ensayo de desgarro a alta velocidad

En un ensayo de desgarro a alta velocidad (también denominado ensayo de alta velocidad), se someten probetas planas a cargas de tracción de velocidades muy elevadas, de hasta 20 m/s.
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