La norma "ASTM F1306 Método de Ensayo Estándar para la Resistencia a la Penetración a Baja Velocidad de Películas y Laminados de Barrera Flexibles", desarrollada por la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM), permite caracterizar la resistencia a la penetración a baja velocidad de películas y laminados de barrera flexibles frente a una sonda accionada. La prueba se realiza a temperatura ambiente aplicando tensión biaxial al material a una sola velocidad de prueba hasta que se produce la perforación. Se determinan la fuerza, la energía y la penetración de la sonda hasta la rotura.
La resistencia a la penetración es una característica crítica del rendimiento de los materiales delgados y flexibles en el uso final, donde los productos con bordes afilados pueden comprometer la integridad del envoltorio de barrera. Esto permite la entrada o salida de gases, olores y contaminantes indeseables del envase, lo que podría dañar el producto y reducir su vida útil. La respuesta de un material a la penetración varía en función de numerosos factores, como el espesor de la película, el módulo elástico, la velocidad de penetración, la temperatura, la forma y el tipo de sonda. Por consiguiente, este método permite observar y medir la respuesta del material desde la perforación hasta la tensión. Si bien se pueden diseñar y utilizar numerosas combinaciones de factores experimentales para simular aplicaciones específicas de uso final, se deben seguir las condiciones recomendadas en este método para las comparaciones de materiales estándar.
La resistencia a la penetración lenta de películas y laminados de barrera flexibles es un método de ensayo mecánico que se utiliza para evaluar la resistencia de los materiales de embalaje flexibles (como películas y laminados de plástico) a la perforación con un objeto afilado en condiciones de carga lenta y controlada. En otras palabras, mide la dificultad de perforar lentamente las películas de embalaje con una sonda afilada. Esto simula condiciones como la de un producto dentro de un embalaje que presiona contra él a lo largo del tiempo.
Las películas y laminados de barrera flexibles son materiales comúnmente utilizados en envases alimentarios, médicos o industriales. Están diseñados para ser ligeros, flexibles y resistentes a la humedad, el oxígeno y las perforaciones.
La resistencia a la penetración es una medida de cuánta fuerza puede soportar un material antes de ser perforado.
Durante la prueba, la sonda (generalmente redonda o cónica) se introduce en la película a un ritmo lento y constante, simulando una presión gradual, a diferencia de los impactos repentinos (como durante el apilamiento, el almacenamiento o el transporte). Las pruebas estándar se realizan generalmente según lo descrito en la norma ASTM F1306.
Los fabricantes requieren este método de prueba para garantizar que el embalaje pueda:
Para las empresas que evalúan o diseñan envases flexibles (por ejemplo, bolsas de vacío, envases de dispositivos médicos), este método de prueba ayuda a comparar materiales o verificar si cumplen con los criterios de rendimiento requeridos.
Los principales equipos utilizados en las pruebas son:
Las muestras se acondicionan al inicio de las pruebas . A menos que se especifique lo contrario, las muestras de película se acondicionan durante al menos 40 horas a una temperatura de 23 grados con una variación de ±2 grados y una humedad relativa del 50 por ciento con una variación de ±5 por ciento.
Las muestras se suelen cortar en cuadrados o círculos de al menos 76 mm x 76 mm. Deben ser planas, sin arrugas ni defectos visibles.
La película se coloca en el portamuestras y se comprime firmemente para generar tensión. El área de prueba debe ser plana y estar centrada en la sonda. Se selecciona el tamaño de sonda adecuado (p. ej., una semiesfera de 3 mm de diámetro). La velocidad del cabezal transversal se ajusta a 250 mm/min (a menos que se especifique lo contrario). Se calibra la celda de carga y se ponen a cero las lecturas de desplazamiento y fuerza. A continuación, se inicia la prueba. La sonda se mueve hacia abajo a velocidad constante para penetrar la película. La máquina registra la fuerza en función de la distancia hasta que la película se rompe o se alcanza la profundidad máxima de penetración. Se mide y se registra la fuerza máxima en la fractura (carga máxima).
Opcionalmente, informe: energía de fractura (área bajo la curva), distancia en la fractura y comportamiento posterior a la falla (si es necesario).
Se genera una curva de fuerza-desplazamiento como resultado de la prueba. La fuerza máxima se utiliza como medida de la resistencia a la penetración. Esto permite comparar la resistencia mecánica de diferentes películas o estructuras de laminación.
Para garantizar la fiabilidad estadística, la prueba se repite al menos cinco veces. Las pruebas también se realizan en diferentes condiciones (por ejemplo, tras el envejecimiento, exposición al calor o al frío, o en condiciones de humedad).
Nuestra organización, que lleva años apoyando a empresas de todos los sectores mediante una amplia gama de actividades de prueba, medición, análisis y evaluación, cuenta con un sólido equipo de empleados que siguen de cerca los avances científicos y tecnológicos globales y se mejoran constantemente. En este contexto, también ofrecemos servicios de prueba según la norma ASTM F1306, Método de prueba estándar para la resistencia a la penetración a baja velocidad de películas y laminados de barrera flexibles.
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