ISO 8256 & ASTM D1822 Ensayos de tracción por impacto en plásticos

Para los ensayos de impacto Charpy convencionales según la norma ISO 8256, se emplean péndulos de impacto, definidos con gran detalle en la norma ISO 13802. Esto permite una buena comparabilidad de los ensayos en diferentes equipos de ensayos, laboratorios, usuarios y ubicaciones.

Al igual que el método de ensayo de flexión por impacto Charpy, el principio de medición se basa en un martillo del péndulo con energía potencial y altura de caída definidas, que libera parte de su energía cinética al impactar con la probeta. Como resultado, el martillo del péndulo ya no vuelve a la altura original de caída después del impacto. La diferencia de altura medida entre la altura de caída y la altura de subida se convierte en una medida de la energía absorbida. Al definir la altura de caída, también se determina la velocidad de impacto, de modo que los ensayos se llevan a cabo a tasas de deformación comparables.

Una característica especial del ensayo de tracción por impacto es la corrección del trabajo centrífugo que es absorbido por el yugo. Esta corrección se basa en el supuesto de un impacto elástico. En la práctica, sin embargo, hay un impacto que, además del componente elástico, también tiene un componente plástico, por lo que dicha corrección sigue siendo una aproximación. Por lo tanto, debe realizarse una comparación directa de los valores característicos, si es posible, utilizando el mismo par de martillos y tamaño de yugo.

Cada martillo del péndulo puede usarse en un rango del 10% al 80% de su energía potencial. Si varios martillos del péndulo cumplen esta condición para ensayar un material, hecho que suele suceder debido a la superposición de los rangos de trabajo de los diferentes martillos, se utiliza el martillo del péndulo con la mayor energía potencial. De esta forma se garantiza que la caída de velocidad en el proceso de impacto se reduzca al mínimo.

El tipo de medición implica la necesidad de atribuir todas las pérdidas de energía a la probeta y al yugo. Por esta razón, es importante minimizar, corregir o excluir completamente cualquier fuente externa de error. La norma ISO 13802 define especificaciones estrictas para las pérdidas por fricción que surgen inevitablemente por la fricción del aire y la fricción en los puntos de apoyo del martillo del péndulo, así como los controles en el marco de la calibración. Los valores de corrección se miden y se asignan a cada martillo del péndulo. Para la calidad de la medición, una masa suficiente y una instalación sin vibraciones del péndulo de impacto, en una mesa de laboratorio muy estable, en una superficie atornillada a una pared robusta o en una tarima de obra, son fundamentales. Las vibraciones internas del dispositivo se minimizan a través del diseño. Por ejemplo, ZwickRoell utiliza martillos con doble barra fabricados de materiales de carbono unidireccionales, de masa muy reducida y con una rigidez óptima de las varillas.

La norma ISO 8256 define un total de 5 probetas de ensayos diferentes. Los tipos 1 y 4 son las probetas preferidas para el método A, los tipos 2 y 4 son las preferidas para el método B. La probeta tipo 3 tiene una parte central paralela, de forma cuadrada con una longitud de borde de 10 mm e ideal para medir la deformación en sistemas DIC. La probeta tipo 5 incorpora unos topes adicionales en los extremos, que permiten su alineación exacta y la transmisión de fuerza directa en materiales rígidos y a una altura de probeta suficiente.