La norma “ISO 11443 Plásticos - Determinación de la fluidez de plásticos utilizando reómetros capilares y de matriz de rendija” publicada por la Organización Internacional de Normalización (ISO) describe métodos para determinar la fluidez de masas plásticas fundidas sometidas a esfuerzos cortantes a velocidades y temperaturas cercanas a las que se producen en el procesamiento de plásticos. La prueba de plásticos fundidos de acuerdo con estos métodos es de gran importancia porque la fluidez de los plásticos fundidos generalmente depende no solo de la temperatura sino también de otros parámetros, especialmente la velocidad de corte y la tensión de corte.
Los métodos descritos en esta norma son útiles para determinar viscosidades de fusión entre 10 Pa·s y 10⁷ Pa·s, dependiendo del rango de medición del transductor de presión y fuerza y de las propiedades mecánicas y físicas del reómetro. Las velocidades de cizallamiento que se producen en los reómetros de extrusión oscilan entre 1 s⁻¹ y 10⁶ s⁻¹ . Los efectos de elongación en la entrada de la boquilla provocan hinchamiento del extruido en la salida de la misma. También se incluyen métodos para evaluar el hinchamiento del extruido.
Las técnicas reológicas descritas no se limitan a la caracterización de fundidos termoplásticos adheridos a la pared. Por ejemplo, se pueden incluir termoplásticos y plásticos termoendurecibles que presentan efectos de cizallamiento. Sin embargo, los métodos utilizados para determinar la velocidad de corte y la viscosidad de corte no son válidos para materiales que no se adhieren a la pared. Sin embargo, esta norma se puede utilizar para caracterizar el comportamiento reológico de dichos líquidos para una geometría determinada.
Para los efectos de esta norma, se aplican los siguientes términos y definiciones:
Durante la prueba, el plástico fundido se fuerza a pasar a través de un capilar o una matriz de ranura de dimensiones conocidas. Se pueden utilizar dos métodos básicos:
Estos métodos se pueden utilizar con moldes capilares (método A) y moldes de ranura (método B). Una descripción completa de las opciones del método de prueba se muestra en la tabla proporcionada en la norma.
Las mediciones se pueden realizar utilizando un rango de valores del parámetro preestablecido (presión de prueba aplicada en el método 1 o caudal volumétrico en el método 2). Si se utiliza una matriz de ranura con transductores de presión colocados a lo largo de su longitud y por encima de la entrada de la matriz, se pueden determinar los valores de caída de presión de entrada y salida. Si se utilizan matrices capilares del mismo radio pero de diferentes longitudes, se puede determinar la suma de las caídas de presión de entrada y salida. Una matriz ranurada con transductores de presión ubicados a lo largo de su longitud es particularmente adecuada para mediciones automáticas que utilizan una evaluación informática en línea. En esta norma y en la norma ISO 11403-2 se presentan valores recomendados para las dimensiones de las matrices capilares y los caudales y temperaturas que se deben utilizar en las pruebas. Cuando se utiliza una matriz de ranura, la relación de aspecto entre el espesor y el ancho de la ranura es pequeña o se requiere una corrección para esta relación (Apéndice A). En el segundo caso, las cantidades calculadas dependen de las suposiciones hechas al derivar las fórmulas de corrección utilizadas, en particular que los efectos elásticos son insignificantes.
El aparato utilizado en estas pruebas consiste en un cañón calentable cuyo orificio está cerrado en su extremo inferior por un capilar reemplazable o una matriz de ranura. La presión de prueba se aplica a la masa fundida en este barril mediante un pistón, un tornillo o presión de gas.
El cuerpo del reómetro utilizado en las pruebas deberá estar fabricado con un material resistente al desgaste y a la corrosión hasta la temperatura máxima del sistema de calefacción. El cañón puede tener un orificio lateral para ubicar un transductor de presión de fusión cerca de la entrada de la matriz. Las desviaciones admisibles en el diámetro medio del orificio a lo largo del cañón deberán ser inferiores a más/menos 0,007 mm. El cañón deberá fabricarse preferiblemente utilizando técnicas y materiales que produzcan una dureza Vickers de al menos 800 HV 30 y una rugosidad superficial inferior a 0,25 µm (desviación aritmética media según la norma ISO 4287).
Se ha comprobado que el acero nitrurado es adecuado para temperaturas de hasta 400 grados. Se ha comprobado que materiales con valores de dureza inferiores a los especificados pero con adecuada resistencia a la corrosión y al desgaste son aceptables para la construcción de cañones y matrices.
Al aumentar el diámetro del cañón, aumenta la cantidad de mediciones que se pueden realizar con un solo llenado del cañón y aumenta el rango de velocidad de corte de la herramienta. Las desventajas de utilizar un diámetro de barril mayor son que se requieren masas de muestra mayores y el tiempo necesario para lograr el equilibrio de temperatura en toda la muestra es mayor. Los reómetros disponibles comercialmente tienen diámetros de barril que varían entre 6,35 mm y 30 mm.
Nuestra organización, que lleva años intentando apoyar a empresas de todos los sectores con una amplia gama de estudios de pruebas, mediciones, análisis y evaluación que ha llevado a cabo, cuenta con un personal sólido que sigue de cerca los desarrollos en el mundo en el campo de la ciencia y la tecnología y se mejora constantemente. En este contexto, también se prestan a las empresas servicios de ensayo de acuerdo con la norma “ISO 11443 Plásticos - Determinación de la fluidez de los plásticos mediante reómetros capilares y de molde de rendija”.
Para obtener una cita, obtener información más detallada o solicitar una evaluación, puede solicitarnos que completemos nuestro formulario y lo contactemos.
