EN ISO 3219 Reología

La norma “EN ISO 3219 Reología”, que se basa en una norma europea y fue publicada posteriormente por la Organización Internacional de Normalización (ISO) , consta de las siguientes subsecciones publicadas bajo el mismo título:

• La norma EN ISO 3219-1 Parte 1: Vocabulario y símbolos para la reometría rotacional y oscilatoria describe términos y definiciones comunes utilizados en el contexto de la reometría rotacional y oscilatoria. Se pueden encontrar términos y definiciones adicionales en otras partes de la serie ISO 3219 donde se utilizan.

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

• El valor absoluto del módulo de corte complejo es la relación entre la amplitud del esfuerzo cortante y la amplitud de la deformación cortante. El valor absoluto del módulo de corte complejo se expresa en pascales (Pa).
• El valor absoluto de la viscosidad de corte compleja es la relación entre el módulo de corte complejo y la frecuencia angular. El valor absoluto de la viscosidad de corte compleja se expresa en pascales (Pa) multiplicados por segundos.⋅s).
• El barrido de amplitud es una prueba oscilatoria con amplitud variable a frecuencia angular constante.
• El desplazamiento angular (deflexión angular) es la medida angular cuando el ángulo se expresa por la longitud del arco. La unidad de desplazamiento angular es el radián.
• La frecuencia angular es la evolución temporal del desplazamiento angular en una oscilación. Su unidad es el radianes por segundo (rad).⋅s^-1) o, dado que el rad es adimensional (es decir, metros por metro), los segundos recíprocos (s^-1) es la unidad.
• La velocidad angular es la variación del desplazamiento angular a lo largo del tiempo durante la rotación. La unidad de velocidad angular es el radianes por segundo (rad).⋅s^-1).
• Una rampa continua es un tipo de prueba en la que la variable especificada cambia de forma monótona y continua desde el valor inicial hasta el valor final durante la prueba. Se implementa con un preajuste lineal o logarítmico. Una alternativa a una rampa continua es una rampa escalonada.
• El comportamiento elástico (elasticidad) es la propiedad de un material de exhibir deformación reversible y almacenamiento de energía mecánica.
• La curva de flujo es una representación gráfica de la relación entre el esfuerzo cortante y la velocidad de corte.
• La frecuencia es el número de oscilaciones por unidad de tiempo. La unidad de frecuencia es el hercio, donde 1 Hz equivale a una oscilación por segundo.
• El barrido de frecuencia es una prueba oscilatoria con frecuencia angular variable a amplitud constante.
• El comportamiento elástico ideal (comportamiento de Hooke) es la propiedad de un material de exhibir una recuperación instantánea y totalmente reversible después de la deformación.
• El componente en fase de la viscosidad de cizallamiento compleja (viscosidad dinámica) es la parte real de la viscosidad de cizallamiento compleja. La viscosidad dinámica se expresa en pascales (Pa) multiplicados por segundos.⋅s).
• La viscosidad cinemática es la relación entre la viscosidad de cizallamiento y la densidad. La viscosidad cinemática se mide en metros cuadrados por segundo (m²).⋅s^-1).
• El flujo laminar es aquel en el que capas infinitesimalmente delgadas se mueven paralelamente. Todos los cálculos de parámetros reológicos para geometrías de calibre absoluto son válidos únicamente bajo el supuesto de flujo laminar.

Existen pruebas rotacionales, oscilatorias y de varios pasos. Se pueden combinar diferentes pruebas. Se pueden realizar mediante diversos tipos de mediciones: deformación controlada, velocidad controlada o tensión controlada.

En el ensayo rotatorio básico, la muestra se somete a una carga constante o variable en una dirección. La viscosidad de corte se calcula a partir de los datos medidos. Los parámetros mecánicos de entrada y respuesta correspondientes se enumeran en las tablas proporcionadas en la norma. Los parámetros básicos del ensayo pueden representarse esquemáticamente mediante un modelo de dos placas.

En el ensayo oscilatorio básico, la muestra se excita mediante una deflexión angular o una amplitud de par a una frecuencia de oscilación específica. La respuesta resultante oscila a la misma frecuencia y se caracteriza por un desfase de amplitud y fase. Los parámetros mecánicos de entrada y respuesta relevantes se enumeran en las tablas proporcionadas en la norma.

Las propiedades reológicas se investigan mediante un sistema de medición compuesto por un dispositivo (viscosímetro o reómetro) y una geometría de medición (p. ej., un cono-placa). Un viscosímetro solo mide la viscosidad en rotación. Esto significa que la función de viscosidad de una muestra puede determinarse en función de otros parámetros como el tiempo, la temperatura, la velocidad de cizallamiento, la tensión de cizallamiento y la presión. Un reómetro puede realizar todas las pruebas básicas en rotación y oscilación. Además de la función de viscosidad, se pueden determinar propiedades viscoelásticas, como el módulo de almacenamiento de cizallamiento y el módulo de pérdida de cizallamiento.

• La norma “EN ISO 3219-3 Parte 3: Procedimiento de ensayo y ejemplos para la evaluación de resultados cuando se utiliza reometría rotacional y oscilatoria” todavía está en proceso de desarrollo.

En términos generales, la reología es la ciencia que estudia cómo los materiales fluyen y se deforman bajo la aplicación de fuerzas. En esencia, estudia cómo los materiales responden al estrés, especialmente cuando no se comportan como sólidos o líquidos ideales.

Los conceptos básicos en reología son:

• Viscosidad: Resistencia al flujo. Por ejemplo, la miel es más viscosa que el agua.
• Elasticidad: Capacidad de un material de volver a su forma original después de una deformación.
• Plasticidad: Capacidad de un material de deformarse y no volver a su forma original.
• Esfuerzo cortante y velocidad de corte: Medidas de la rapidez con la que se aplica la fuerza y ​​se produce la deformación.

La reología estudia principalmente líquidos (como aceites, jarabes, sangre), geles y pastas (como pasta de dientes, ketchup), polímeros y plásticos, fluidos biológicos y lodos y suspensiones.

La reología es fundamental en muchas industrias. Por ejemplo, en la industria alimentaria, es importante para la textura y la consistencia (como al untar mantequilla o verter jarabe); en la industria cosmética, es importante para garantizar que las cremas y lociones tengan la textura perfecta y sean fáciles de aplicar; en la industria farmacéutica, es importante para la administración de fármacos (como la forma en que un gel se extiende sobre la piel); y en la industria petrolera y de la construcción, es importante para comprender cómo fluye el petróleo crudo o el hormigón.

Nuestra organización, que lleva años apoyando a empresas de todos los sectores mediante una amplia gama de actividades de prueba, medición, análisis y evaluación, cuenta con un sólido equipo de empleados que siguen de cerca los avances científicos y tecnológicos globales y se mejoran constantemente. En este contexto, también ofrecemos servicios de prueba conforme a la norma EN ISO 3219 de Reología.