Método de prueba estándar ASTM D5963-22 para la resistencia a la abrasión del caucho (abrasivo de tambor rotatorio)

Método de prueba estándar ASTM D5963-22 para la resistencia a la abrasión del caucho (abrasivo de tambor rotatorio)

La norma "ASTM D5963-22 Método de prueba estándar para propiedades del caucho: resistencia a la abrasión (abrasivo de tambor rotatorio)" publicada por la Sociedad Estadounidense para Pruebas y Materiales (ASTM) describe un método de prueba para medir la resistencia a la abrasión de cauchos (cauchos termoestables vulcanizados y elastómeros termoplásticos) sometidos a desgaste abrasivo/abrasivo en servicio real.

Método de prueba estándar ASTM D5963-22 para la resistencia a la abrasión del caucho (abrasivo de tambor rotatorio)

La resistencia al desgaste se mide moviendo una pieza de prueba a través de la superficie de una lámina abrasiva montada en un tambor giratorio y se expresa como pérdida de volumen por milímetro cúbico o como un porcentaje del índice de resistencia al desgaste. Un número menor para la pérdida de volumen indica una mejor resistencia al desgaste, mientras que un número menor para el índice de resistencia al desgaste indica una peor resistencia al desgaste. Sin embargo, no se debe asumir que los resultados de prueba obtenidos con este método de prueba sean representativos del comportamiento de desgaste al que están sujetos los productos de caucho en el uso real.

La resistencia a la abrasión es un factor de rendimiento extremadamente importante para muchos productos de caucho, incluidos neumáticos, cintas transportadoras, correas de transmisión de potencia, mangueras, calzado y revestimientos de pisos. Por lo tanto, existe una gran demanda de una prueba que pueda medir la resistencia del caucho al desgaste, incluida la uniformidad del comportamiento del desgaste en condiciones de servicio abrasivo/friccional.

Este método de prueba se puede utilizar para estimar la resistencia a la abrasión relativa de diferentes cauchos. Dado que las condiciones de desgaste abrasivo en servicio son complejas y varían ampliamente, no se puede suponer una relación directa entre estas pruebas aceleradas y el rendimiento real.

Este método de prueba es adecuado para pruebas comparativas, control de calidad, pruebas de conformidad con las especificaciones, fines de arbitraje y estudios de investigación y desarrollo.

El método de prueba detallado en esta norma se utiliza para evaluar la resistencia a la abrasión de elastómeros termoplásticos y cauchos termoestables vulcanizados durante ciclos de rendimiento. El procedimiento de prueba implica mover una muestra a través de la superficie de un tambor giratorio con una hoja abrasiva.

Este método de prueba mide la uniformidad del desgaste de los cauchos en condiciones abrasivas. Esta prueba acelerada se puede utilizar para evaluar la resistencia a la abrasión en una variedad de cauchos, pero las condiciones de desgaste abrasivo varían enormemente y no siempre se puede predecir el rendimiento real de los productos de caucho durante el ciclo de rendimiento.

Los tipos de productos o materiales que generalmente se prueban con este método son:

  • llantas
  • cintas transportadoras
  • Cintas automotrices
  • mangueras
  • zapatos
  • revestimientos para el suelo
  • horóscopo

Para los efectos de esta norma, se aplican los siguientes términos y definiciones:

  • El índice de resistencia a la abrasión expresa la relación entre la pérdida de volumen del caucho y la pérdida de volumen de un caucho de prueba expresada como porcentaje. La pérdida de volumen se determina deslizando una pieza de prueba de caucho definida, de abrasividad conocida, sobre la superficie de una lámina abrasiva montada en un tambor giratorio de dimensiones específicas, en condiciones específicas.
  • “Abrasividad nominal” de la capa abrasiva, es la pérdida de masa declarada (teórica) de la pieza de prueba de caucho de 200 mg. Se obtiene deslizando la pieza de prueba sobre la superficie de una placa abrasiva montada en un tambor giratorio de dimensiones especificadas bajo condiciones especificadas.
  • La abrasividad de la capa abrasiva es la pérdida de masa real de la pieza de prueba de caucho dentro del rango especificado de 180 a 220 mg. Se obtiene deslizando la pieza de prueba sobre la superficie de una lámina abrasiva montada en un tambor giratorio de dimensiones específicas en condiciones específicas.
  • El caucho estándar se refiere a un compuesto de caucho natural de una determinada composición que ha sido mezclado y vulcanizado en condiciones definidas. Se utiliza caucho estándar para determinar la abrasividad de la capa abrasiva y garantizar que la abrasividad esté dentro del rango especificado de 180 a 220 mg. La relación entre la abrasividad nominal y la abrasividad real se utiliza para corregir la pérdida por desgaste del caucho de prueba en caso de cualquier desviación de la abrasividad de la capa abrasiva con respecto a la abrasividad nominal indicada (200 mg).

Este método de prueba incluye procedimientos para preparar piezas de prueba cilíndricas de dimensiones específicas a partir de cauchos termoendurecibles vulcanizados o elastómeros termoplásticos y evaluar su resistencia a la abrasión deslizando una pieza de prueba sobre la superficie de una lámina abrasiva unida a un tambor giratorio. Además, la norma describe la preparación y pruebas de compatibilidad del caucho.

La prueba se lleva a cabo en las condiciones de presión de contacto especificadas, distancia de deslizamiento y velocidad de movimiento de la pieza de prueba, velocidad de rotación del tambor y grado de abrasividad de la capa abrasiva.

La abrasividad de la capa abrasiva se define por la pérdida de masa en miligramos de una pieza de prueba preparada a partir de caucho estándar cuando se prueba bajo las mismas condiciones especificadas.

Se pueden utilizar cuatro métodos diferentes para probar la resistencia a la abrasión. El método A utiliza una pieza de prueba no giratoria que utiliza caucho estándar como referencia y el método B utiliza una pieza de prueba giratoria. Los métodos C y D utilizan caucho estándar con una pieza de prueba no giratoria y una giratoria como referencia, respectivamente. Las piezas de prueba giratorias proporcionan un patrón de desgaste más uniforme en muchos casos.

La resistencia a la abrasión obtenida de acuerdo con el método A se informa como la pérdida de abrasión (volumen) en milímetros cúbicos calculada como la pérdida de masa de la pieza de prueba, la densidad del caucho de prueba y la abrasividad de la capa abrasiva en relación con la abrasividad nominal, con 200 mg de masa perdida. Un número menor indica una mayor resistencia a la abrasión.

La resistencia a la abrasión obtenida de acuerdo con los métodos A, B, C y D se informa como el índice de resistencia a la abrasión en porcentaje calculado a partir de las pérdidas de masa y las densidades de los cauchos estándar y los cauchos de prueba. Un número menor indica una menor resistencia a la abrasión.

La pérdida de masa obtenida por diferentes métodos puede variar y, por lo tanto, se debe utilizar el mismo método si se van a comparar directamente las pérdidas de masa (y volumen).

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