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Ensayos de dureza

ISO 7619-1, ISO 868, ASTM D 2240, ISO 2039-1/-2, ASTM D 785, ISO 19278
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Métodos de ensayo de dureza

En el área de los materiales plásticos, se aplican varios métodos de ensayo de dureza. Según la finalidad del ensayo, se pueden considerar diferentes métodos, a nano-, micro y macroescala.

Dureza Shore (analógica) ISO 7619-1, ISO 868, ASTM D 2240

  • La dureza shore de acuerdo con las normas  ISO 7619-1, ISO 868 y ASTM D 2240 es un método de medición fácil de manejar, que se puede llevar a cabo fácilmente con equipos portátiles. Este método está muy extendido en el área de control de calidad y forma parte de los métodos macroscópicos. Para ensayos de laboratorio recomendamos utilizar el equipo sobre un soporte.
  • Se mide la profundidad en que penetra un indentador. El indentador se somete a una carga a través de un muelle con unas características predefinidas. Cuanto más grande la dureza del material a ensayar, menor la profundidad de penetración y mayor la carga aplicada. Las cargas de ensayo alcanzan 10 N (Shore A) y 50 N (Shore D).
  • Según la variación de las diferentes formas del indentador y las características de los muelles se establecen una serie de escalas Shore diferentes. Las escalas más conocidas son Shore A y D. Para aplicaciones específicas existen otras escalas, tales como Shore B, C, 0, 00, 000, y D0. El campo de aplicación comprende desde los elastómeros blandos (Shore A) hasta los termoplásticos (Shore D).
  • Durómetro digital Shore
    ZwickRoell produce durómetros Shore analógicos, pero también en versión digital con pantalla y con opción de conexión a un PC.

Dureza de penetración de la bola ISO 2039-1

  • Como método de laboratorio se ha establecido la dureza de penetración por bola según la ISO 2039-1, especialmente en Europa. Un indentador de 5 mm de diámetro en forma de bola se penetra con carga constante en el material plástico a ensayar. La profundidad de penetración bajo carga es la magnitud con la que se determina la dureza. La norma establece una selección de cargas de ensayo, de manera que la profundidad de penetración está limitada en un rango entre 0,15 mm y 0,35 mm.
  • Las elevadas cargas de ensayo y la fuerte penetración permiten realizar la medición a lo largo de toda la superficie de ensayo y, con ello, un fuerte promedio del valor de medición. De modo que, este método es ideal para la medición de plásticos con y sin rellenos.

Ensayo de dureza Rockwell ISO 2039-2, ASTM D 785

  • En las normas ISO 2039-2 y ASTM D 785 se determinan diferentes escalas de dureza Rockwell para el ensayo de materiales plásticos.
  • A diferencia del ensayo de dureza mediante indentación por bola, a través del cual se mide la profundidad de penetración bajo carga, el método Rockwell mide la profundidad de penetración en una precarga determinada. Existen diferentes indentadores, según las diferentes escalas de Rockwell.

Ensayo de dureza instrumentado ISO 19278 (borrador)

  • Se denominan "métodos de ensayo instrumentados" a todos aquellos métodos de ensayo que trabajan con un registro continuo del comportamiento de toda la curva de fuerza-profundidad.
  • Además de los valores característicos de punto único en forma de valor de dureza, estos métodos generan curvas completas que aportan otras propiedades interesantes adicionales. La medición de dureza instrumentada y monitorizada representa una extensión de la medición convencional de dureza.
  • Fundamentalmente, los métodos de medición de dureza instrumentada pueden estar a escala nano, micro y macro. Los indentadores se pueden ejecutar en todas las geometrías, por ejemplo, en forma de bola, cono, de pirámide cuadrangular (Vickers) o de pirámide triangular.
  • Materiales estructurados submicroscópicos, cuyas estructuras van de pocos nanómetros a escala micrométrica, se pueden medir con métodos de microdureza. Los polímeros con relleno o reforzados, así como mezclas de polímeros se miden siguiendo métodos macro, es decir, bajo cargas elevadas. De esta forma se evita que ni el comportamiento de la matriz o las fibras ni el relleno predominen en el valor de dureza y provoque demasiada dispersión.
  • Para metales, se ha normalizado un método de este tipo en la ISO 14577-1. Para plásticos, hay un primer borrador de norma en la ISO 19278.
Durómetros Rockwell
  • Los durómetros Rockwell de ZwickRoell destacan por la sujeción del indentador para el ensayo en puntos de difícil acceso.
  • Los equipos de dureza de la familia de productos ZHR cubren los siguientes métodos:
    • Método Rockwell clásico (ZHR4150), según las normas ISO 6508 y ASTM E 18, precarga: 10 kg. Carga de ensayos: 60, 100, 150 kg, escalas: A B C D E F G H K L M P R S V
    • Método super Rockwell (ZHR4045), según las normas ISO 6508 y ASTM E 18, precarga: 3 kg. Carga de ensayos: 15, 30, 45 kg, escalas: N T W X Y
    • Método Rockwell universal (ZHR8150), según las normas ISO 6508 y ASTM E 18, precarga: 3, 10 kg. Carga de ensayos: 15, 30, 45, 60, 100, 150 kg, escalas: A B C D E F G H K L M N P R S Y V W X Y
    • Rockwell para plásticos (LKP) según las normas ISO 2039-2 y ASTM D785 (A & B)

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