El método de ensayo estándar ASTM D2794 para la resistencia de recubrimientos orgánicos a la deformación por impacto rápido, desarrollado por la Sociedad Estadounidense para Pruebas y Materiales (ASTM), describe un método de ensayo para deformar rápidamente una película de recubrimiento y un sustrato mediante impacto, y evaluar el efecto de dicha deformación. Este método de ensayo, al utilizar valores numéricos, debe limitarse a ensayos en un solo laboratorio debido a su baja repetibilidad. La consistencia entre laboratorios mejora cuando se utiliza una secuencia en lugar de valores numéricos.
Los recubrimientos aplicados a las superficies están sometidos a impactos dañinos durante la fabricación y el uso del producto. Este método de ensayo de resistencia al impacto, utilizado durante muchos años, ha demostrado ser útil para predecir la resistencia de los recubrimientos orgánicos al agrietamiento causado por impactos.
El método descrito en la norma ASTM D2794 es especialmente relevante para pinturas, barnices, lacas y otros recubrimientos orgánicos aplicados a superficies metálicas. Se utiliza para determinar si un recubrimiento puede soportar un impacto mecánico repentino sin agrietarse ni sufrir otros daños visibles.
La norma ASTM D2794 establece un procedimiento de laboratorio controlado en el que un panel de prueba recubierto y su sustrato se deforman rápidamente debido a un impacto. Posteriormente, se evalúa el daño resultante en el recubrimiento.
El principio básico es sencillo: un panel metálico recubierto se somete a un impacto controlado y se examina el recubrimiento para detectar grietas u otros fallos. Este método se describe como una forma de evaluar el efecto de la deformación rápida de la película de recubrimiento y el sustrato como resultado del impacto. En el caso de los recubrimientos orgánicos, la prueba se conoce generalmente como prueba de impacto por caída de peso o prueba de resistencia al impacto.
El objetivo principal de la norma ASTM D2794 es evaluar la capacidad de un recubrimiento orgánico para resistir el agrietamiento cuando el sustrato recubierto se somete a un impacto repentino. Los componentes recubiertos pueden sufrir impactos durante la fabricación, el montaje, el transporte, la instalación y el mantenimiento. Un recubrimiento que parece adecuado en condiciones normales puede agrietarse cuando el metal subyacente se deforma repentinamente.
Este método se ha utilizado durante muchos años para ayudar a predecir la capacidad de los recubrimientos orgánicos para resistir el agrietamiento por impacto.
La prueba, en principio, utiliza un panel de metal recubierto, un punzón y un peso cilíndrico que se deja caer a través de un tubo guía vertical. El proceso de prueba generalmente sigue estos pasos:
El aparato de prueba consiste en un tubo vertical que dirige un peso cilíndrico hacia un punzón que descansa sobre un panel de prueba.
La norma ASTM D2794 define la resistencia al impacto de un recubrimiento en función de la cantidad de energía de impacto necesaria para provocar el agrietamiento del recubrimiento deformado. Una mayor resistencia al impacto generalmente indica que el recubrimiento puede soportar un mayor grado de deformación repentina antes de agrietarse. Por lo tanto, la prueba es útil para comparar lo siguiente:
Las pruebas de impacto pueden producir diferentes tipos de deformaciones según la posición del panel recubierto. El impacto hacia adentro se produce cuando la superficie recubierta se deforma hacia el interior. La extrusión, por otro lado, implica una deformación en la dirección opuesta. Tras la deformación, se examina el estado del recubrimiento para detectar grietas, descamación u otros tipos de fallas. Esta distinción es importante, ya que el comportamiento del recubrimiento puede variar según se coloque en la cara que recibe el impacto o en la cara opuesta del panel.
El equipo principal de prueba incluye una máquina de ensayo de impacto que consta de lo siguiente:
Un tubo guía, de aproximadamente 0,6 a 1,2 m de longitud, controla la trayectoria del peso que cae, mientras que el punzón transfiere el impacto a un área específica del panel revestido.
La norma ASTM D2794 se aplica generalmente mediante recubrimientos orgánicos sobre paneles metálicos delgados adecuados. La norma ASTM D609 se utiliza para la preparación de paneles de acero laminado en frío, y la norma ASTM D823 se emplea para la producción de películas de espesor uniforme.
La preparación adecuada de la muestra es importante porque varios factores pueden afectar significativamente el rendimiento del impacto:
Tras el impacto, se examina el recubrimiento deformado en busca de signos de fallo. Las características típicas de fallo pueden incluir:
Esta prueba permite determinar el nivel de impacto en el que se produjo la fisuración. El valor resultante está relacionado con la energía del impacto.
La resistencia al impacto es importante porque los recubrimientos no siempre se degradan bajo cargas graduales. Un impacto repentino puede provocar una deformación extremadamente rápida del sustrato y que el recubrimiento se vea sometido a una tensión local severa. Un recubrimiento con resistencia al impacto insuficiente puede provocar:
La norma ASTM D2794 proporciona un método estandarizado para investigar este tipo de fallas en los recubrimientos. Esta norma es aplicable a muchos tipos de productos metálicos recubiertos, entre ellos:
En aplicaciones automotrices, la resistencia al impacto es particularmente importante para las piezas metálicas pintadas que pueden estar sujetas a golpes durante la manipulación, cargas de montaje, impactos de piedras o deformaciones localizadas.
En la fabricación de automóviles, los sistemas de recubrimiento deben soportar diversas tensiones mecánicas durante la producción y la vida útil del vehículo. Por ejemplo, una pieza metálica pintada puede sufrir impactos durante las siguientes etapas: fabricación, ensamblaje, transporte y uso del vehículo. Si el recubrimiento se agrieta tras un impacto, la superficie expuesta se vuelve más vulnerable a la corrosión y a los efectos ambientales.
En conclusión, la norma ASTM D2794 resulta valiosa para el desarrollo de recubrimientos, el control de calidad, la comparación de materiales y la evaluación del rendimiento.
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