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

Los ensayos de impacto de tracción proporcionan una propiedad del material basada en el trabajo de impacto, que se determina bajo tensión de tracción en probetas de ensayo estandarizadas a altas tasas de deformación.Los resultados del ensayo son fácilmente comparables utilizando los mismos pares de tamaños de péndulo y yugo.Las normas ISO 8256 y ASTM D1822 describen el ensayo de tracción por impacto en plásticos.

Los ensayos de tracción por impacto se utilizan a menudo para probetas flexibles extraídas de láminas o placas, así como de plásticos blandos o semirrígidos, que en el método Charpy o el método Izod (ISO 180 o ASTM D256) no llegan a la rotura de la probeta y, por lo tanto, no arrojan ningún resultado, incluso con probetas con entalla.También es posible el ensayo de probetas rígidas, de acuerdo con la definición de la norma ISO 472.

Método de ensayos ISO 8256

En la norma ISO 8256 se especifican dos métodos de ensayos diferentes:

  • El método A funciona con una configuración de ensayos en la que la probeta se sujeta por un lado en una posición definida en un dispositivo de sujeción de pie.En el otro lado de la probeta, hay fijado un yugo rígido con una masa definida.Durante el ensayo, el martillo del péndulo golpea el yugo, que se acelera bruscamente.De esta manera, la probeta se alarga estira en el sentido de tracción hasta su rotura.
  • Método B Este método está basado en la norma ASTM D 1822 y funciona con el método denominado "tensile-in-head".La probeta se fija en el martillo del péndulo y, en el lado opuesto, también se coloca un yugo específico.La probeta, el yugo y el martillo del péndulo forman una masa de caída común.En la posición de impacto, el yugo se detiene de golpe, mientras que la probeta y el martillo de péndulo continúan moviéndose y la probeta se estira en sentido de tracción hasta su rotura.

Por lo general, el método A se usa con la norma ISO 8256, mientras que los ensayos según la norma ASTM D1822 siempre se llevan a cabo según el método "tensile-in-head".

Los ensayos de impacto de tracción también se ofrecen como ensayos instrumentados, es decir, con una medición de fuerza rápida.Sin embargo, todavía no se ha estandarizado.

Requisitos para el ensayo

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 Charpy, el principio de medición se basa en un martillo del péndulo con energía potencial y altura de caída definidas, que emite 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.

ISO 8256 y ASTM D1822:Ensayo de tracción por impacto en plásticos

Ensayos normalizados según los métodos Charpy, Dynstad, Izod y el método A/B de impacto-tracción con la serie de péndulos de impacto HIT

Productos adecuados para ensayos de tracción por impacto según ISO 8256 o ASTM D1822

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