La deformación permanente por compresión en elastómeros es una propiedad crucial para juntas, sellos y componentes de caucho. Es una de las características de rendimiento más importantes de los elastómeros (materiales similares al caucho), las espumas y los polímeros blandos. Mide la deformación permanente que queda después de que un material se libera tras una compresión prolongada. En resumen, indica la capacidad de un material para recuperar su forma original tras la compresión.
Esta propiedad es especialmente importante en aplicaciones como juntas tóricas, empaquetaduras, elementos de sellado, espumas amortiguadoras y cualquier componente que necesite mantener su resistencia o flexibilidad de sellado a lo largo del tiempo bajo compresión continua.
Cuando un elastómero se comprime (por ejemplo, una junta tórica entre dos superficies), las cadenas poliméricas y los enlaces cruzados se reorganizan. Con el tiempo (especialmente bajo calor, exposición prolongada o exposición a productos químicos), algunos de estos cambios se vuelven permanentes. Al retirar la fuerza de compresión, el material no recupera completamente su estado original.
En la deformación permanente por compresión,
Los buenos materiales de sellado muestran una deformación permanente del 10-30% en condiciones de prueba estándar; valores más altos indican un rendimiento deficiente a largo plazo.
La fórmula más común se encuentra en el Método B de la norma “ASTM D395 Propiedad del caucho - Métodos de ensayo estándar para la deformación permanente por compresión”. Un porcentaje menor indica una mejor recuperación elástica.
La deformación permanente por compresión resulta de una combinación de procesos físicos y químicos:
Entre los factores que empeoran la deformación permanente por compresión se incluyen:
La norma principal para determinar la deformación permanente por compresión en elastómeros es la ASTM D395. Esta norma describe dos métodos:
Las muestras suelen comprimirse a una presión del 25 por ciento durante 22 a 70 horas a una temperatura específica (por ejemplo, 70 grados, 100 grados o 150 grados), luego se liberan y se miden después del período de recuperación.
Otras normas incluyen la “ISO 815-1 Caucho, vulcanizado o termoplástico - Determinación de la deformación permanente por compresión” y métodos similares para espumas.
El rendimiento de los materiales varía enormemente:
Por ejemplo, en el sellado a altas temperaturas, los fluoroelastómeros suelen mostrar menos del 20 % de deformación permanente después de 70 horas a 150 grados, mientras que el caucho natural puede superar el 50-80 %.
Mientras tanto, las altas deformaciones por compresión aplanan las juntas tóricas o empaquetaduras, reduciendo la fuerza de contacto, y se producen fugas cuando las piezas se mueven o vibran. Las juntas de espuma pierden espesor y se forman huecos. Para juntas estáticas de larga duración, se deben seleccionar materiales con baja deformación permanente por compresión, evitar porcentajes de compresión excesivos y considerar la caída de temperatura.
La deformación permanente por compresión es una de las propiedades más importantes a la hora de evaluar elastómeros (como cauchos, siliconas y fluoroelastómeros) para su uso en aplicaciones reales. Determina directamente si un componente, como una junta tórica, una empaquetadura, un elemento de sellado o un amortiguador, seguirá funcionando de forma fiable bajo compresión continua durante meses o años, o si fallará prematuramente.
Las principales razones por las que esta función es tan importante son las siguientes:
En conclusión, la deformación permanente por compresión es importante porque indica si un elastómero perderá su elasticidad tras un periodo prolongado de compresión. En aplicaciones de sellado, esta pérdida de elasticidad suele implicar una pérdida de estanqueidad. La deformación permanente por compresión es la pérdida de memoria de los elastómeros bajo carga continua. Para un rendimiento fiable y duradero en juntas y componentes flexibles, es fundamental seleccionar un material con baja deformación permanente por compresión.
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