La norma “ASTM F392/F392M-21 Práctica estándar para la preparación de materiales de barrera flexibles para resistencia a la flexión” publicada por la Sociedad Estadounidense para Pruebas y Materiales (ASTM) describe un procedimiento para acondicionar materiales de barrera flexibles para determinar su resistencia a la flexión. Luego se pueden realizar pruebas para determinar los efectos de la flexibilidad en las propiedades del material. Estas pruebas están fuera del alcance de esta solicitud.
Para los efectos de esta norma, un orificio es una pequeña abertura de forma o tamaño indeterminado que pasa completamente a través de todas las capas de un material flexible. El uso del término aguja hace referencia a un tamaño relativo, como un pequeño agujero hecho con una aguja o como si estuviera hecho con una aguja.
Las muestras de material flexible se estiran en condiciones atmosféricas estándar definidas en ASTM E171, a menos que se especifique lo contrario. Las condiciones de flexión, el número de ciclos y la intensidad de los impactos de flexión varían según el tipo de estructura del material probado. A excepción de la condición E, la condición de estiramiento consiste en un movimiento de flexión seguido de un movimiento horizontal en las condiciones A a D, de modo que la película se dobla y se aplasta repetidamente. La frecuencia es de 45 ciclos por minuto.
La falla de flexibilidad se determina midiendo el efecto del acondicionamiento de flexión probado sobre el desempeño mecánico de la barrera o estructura. El atributo a evaluar determina el nivel apropiado de condicionamiento. Los distintos niveles de condicionamiento flexible se pueden resumir de la siguiente manera:
Esta aplicación es valiosa para determinar la resistencia de los materiales de embalaje flexibles a fallas por orificios formados por flexión. Normalmente se utilizan los niveles de acondicionamiento A, B o C.
El acondicionamiento D y E se utilizan normalmente para determinar el efecto de la flexión en las propiedades de barrera inducidas por gas o humedad y las tasas de transmisión. Esta aplicación no mide ni acondiciona los materiales para el desgaste relacionado con fallas por flexión.
Las fallas en la integridad de una o más capas de una estructura multicapa pueden requerir pruebas alternativas. Se pueden realizar pruebas de permeabilidad adicionales con gas o vapor de agua junto con las pruebas de flexibilidad para medir la pérdida de integridad de la capa. Se pueden utilizar otros métodos de prueba después del estiramiento para evaluar la presencia de poros. La norma “ASTM F2097-20 Guía estándar para el diseño y evaluación de envases flexibles primarios para productos médicos” se aplica a los métodos de prueba.
Las diversas condiciones descritas en esta norma tienen como objetivo evitar que la evaluación de la estructura de un material dé como resultado demasiados agujeros para ser contados de manera efectiva (normalmente más de 50) o muy pocos agujeros para ser significativos (normalmente menos de cinco por muestra). Al seleccionar el nivel de acondicionamiento para las pruebas, se debe tener en cuenta la estructura del material, la base de prueba y un acuerdo mutuo con los objetivos establecidos.
De acuerdo con esta norma se diseñó una máquina de pruebas de flexibilidad para ser utilizada en estas pruebas. Este dispositivo consta esencialmente de un mandril fijo con un diámetro de 90 mm más/menos 6 mm y un mandril móvil con un diámetro de 1 mm más/menos 90 mm. Estos mandriles están espaciados 1 mm más/menos 180 mm desde la distancia cara a cara en la posición inicial de la carrera (es decir, en la distancia máxima). Los mandriles están provistos de respiraderos para evitar la presurización de las muestras. La probeta que soporta los hombros sobre los mandriles tiene un ancho de 2 mm más/menos 13 mm. El movimiento del mandril móvil está controlado por un eje estriado adjunto. Para una carrera completa o máxima, la ranura está diseñada para proporcionar al mandril móvil un movimiento torsional de 1 grados más/menos 90 grados durante los primeros 440 mm de su carrera, seguido de un movimiento horizontal recto de 4 mm, de modo que en la posición cerrada los mandriles están espaciados 65 mm más/menos 25 mm entre sí. El movimiento del mandril móvil de la máquina es alternativo en un ciclo completo de movimientos hacia adelante y hacia atrás.
Para una flexibilidad parcial, condición E, el cabezal móvil se configura para cubrir solo 180 mm del rango de 80 mm. Solo se utiliza alrededor del 90 por ciento de la carrera de doblado, lo que da como resultado un movimiento de doblado de 400 grados.
Las pruebas también utilizan cinta flexible, de doble cara, sensible a la presión de hasta 13 mm de ancho y una plantilla para cortar muestras de 200 mm x 280 mm más/menos 2 mm.
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