La norma “ASTM D4482-11 Método de prueba estándar para propiedades del caucho - Fatiga por ciclo de extensión” publicada por la Sociedad Estadounidense para Pruebas y Materiales (ASTK) describe un método de prueba para determinar la vida útil por fatiga de compuestos de caucho sometidos a ciclos de tensión-deformación. Durante parte del ciclo durante esta prueba, el voltaje se relaja al valor cero. Las muestras se prueban sin defectos, cortes ni grietas inducidos intencionalmente. El fallo se indica mediante la ruptura completa de la muestra de prueba.
No se da ni se implica ninguna correlación definitiva entre estos resultados de pruebas y el servicio. Esto se debe a la naturaleza variable de las condiciones del servicio. Estos procedimientos de prueba proporcionan datos que pueden utilizarse en la evaluación comparativa de compuestos de caucho para determinar su capacidad para resistir la fatiga del ciclo de extensión (dinámica).
Este método de prueba incluye un procedimiento para determinar la vida útil por fatiga a varias tasas de extensión. El ciclo de estrés es característico del tipo de dispositivo de prueba especificado. La experiencia en pruebas de fatiga muestra que la vida útil por fatiga puede tener una distribución amplia y no normal y, por lo tanto, una gran desviación estándar que depende del compuesto. Por ejemplo, el caucho natural tiene una distribución más estrecha que muchos cauchos sintéticos. Por lo tanto, puede ser necesario un gran número de muestras para lograr la precisión deseada. La comparación de diferentes compuestos de caucho debe realizarse teniendo en cuenta la desviación estándar de cada uno.
Los datos de fatiga generados en este método de prueba proporcionan principalmente una estimación del comportamiento de iniciación de grietas de un vulcanizado de caucho y solo una medida muy aproximada de la velocidad de propagación de grietas. La información obtenida puede ser útil para predecir el desempeño de la vida útil en flexión de un compuesto en servicio activo. Sin embargo, el usuario debe tener en cuenta que, en el uso real, los productos están sujetos a muchos otros factores de fatiga que no se miden con este método de prueba.
En resumen, esta prueba determina la vida útil por fatiga de los compuestos de caucho cuando se someten a un ciclo continuo de tensión-deformación. Las muestras se prueban intactas, sin cortes, grietas ni defectos. La falla se indica mediante la ruptura completa de la muestra de prueba, por lo que cualquier defecto podría ser un catalizador indeseable.
Si bien la información obtenida con este método de prueba puede ser útil para predecir el rendimiento de la vida útil por flexión (fatiga por flexión) de un compuesto en servicio real, hay muchos otros factores de fatiga en el entorno de la vida real que no se miden con este método de prueba. Sin embargo, este procedimiento de prueba produce datos que pueden utilizarse para una evaluación comparativa de la capacidad de los compuestos de caucho para soportar la fatiga de ciclo largo. Esto es especialmente útil a la hora de evaluar la idoneidad de un compuesto de caucho entre un abanico de opciones posibles.
Para los efectos de esta norma, se aplican los siguientes términos y definiciones:
Durante la prueba, las probetas con mancuernas se estiran cíclicamente a una frecuencia constante y a lo largo de una serie de velocidades de extensión máximas fijas, de modo que se produce poco o ningún aumento de temperatura. Esta acción de estiramiento cíclico se llama estiramiento. Como resultado de la flexión, las grietas, generalmente iniciadas por un defecto natural, crecen y eventualmente causan una falla, definida como la ruptura completa de la muestra de prueba. Se registra el número de ciclos hasta el fallo (vida por fatiga).
La fatiga, tal como se utiliza en este método de prueba, se refiere a un mecanismo de falla por ruptura que resulta del crecimiento de defectos en la muestra. La fatiga no se refiere al cambio repentino de la estructura físico-química del caucho en pruebas de flexión de alta frecuencia, que conduce a un aumento significativo de la temperatura.
La vida útil por fatiga se puede determinar en cada una de varias tasas de extensión diferentes y graficarse como una función del logaritmo de la tasa de extensión (vida útil por fatiga) o del logaritmo (energía de deformación). Para comparaciones limitadas de vulcanizados de caucho con propiedades de tensión-deformación similares y el mismo sistema de polímero, se puede utilizar una única relación de extensión o registro (energía de deformación).
Este método de prueba cubre un procedimiento para determinar la vida útil por fatiga a varias tasas de extensión. El ciclo de deformación es característico del tipo especificado de aparato de prueba. La experiencia en pruebas de fatiga muestra que la vida útil por fatiga puede tener una distribución amplia y no normal y, por lo tanto, una gran desviación estándar que depende del compuesto. Por ejemplo, el caucho natural tiene una distribución más estrecha que muchos cauchos sintéticos. Por lo tanto, puede ser necesario un gran número de muestras para lograr la precisión deseada. La comparación de diferentes compuestos de caucho debe realizarse teniendo en cuenta la desviación estándar de cada uno.
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