ISO 178 Plásticos - Determinación de las propiedades de flexión

ISO 178 Plásticos - Determinación de las propiedades de flexión

La norma "ISO 178 Plásticos - Determinación de las Propiedades de Flexión", desarrollada por la Organización Internacional de Normalización (ISO), describe un método para determinar las propiedades de flexión de plásticos rígidos y semirrígidos en condiciones definidas. Esta norma define una probeta de ensayo preferida e incluye parámetros para tamaños de probeta alternativos que se pueden utilizar cuando sea necesario. También se ha añadido a la norma un rango de velocidades de ensayo.

ISO 178 Plásticos - Determinación de las propiedades de flexión

Este método se utiliza para investigar el comportamiento a flexión de probetas y determinar la resistencia a la flexión, el módulo de flexión y otros aspectos de la relación entre la tensión y la deformación por flexión en condiciones definidas. Se aplica a una viga con soporte libre, cargada en el centro del vano (ensayo de carga en tres puntos).

Este método es adecuado para su uso con la siguiente gama de materiales:

  • Materiales termoplásticos de moldeo, extrusión y fundición y láminas termoplásticas rígidas, incluidos compuestos rellenos y reforzados, así como tipos sin relleno.
  • Materiales de moldeo termoendurecibles y láminas termoendurecibles, incluidos compuestos rellenos y reforzados.

De acuerdo con las normas ISO 10350-1 e ISO 10350-2, esta norma se aplica a compuestos reforzados con fibra con longitudes de fibra de hasta 7,5 mm antes del procesamiento. La norma ISO 14125 se aplica a materiales reforzados con fibra larga (laminados) con longitudes de fibra de al menos 7,5 mm.

El método descrito no es adecuado para materiales celulares rígidos ni estructuras tipo sándwich que contengan material celular. En estos casos, se pueden utilizar las normas ISO 1209-1 e ISO 1209-2. Para algunos tipos de plásticos reforzados con fibras textiles se utiliza un ensayo de flexión de cuatro puntos. Este método se describe en la norma ISO 14125.

El método se realiza utilizando muestras mecanizadas a partir de la sección central de una muestra de prueba multipropósito estándar (ISO 20753), que puede moldearse a dimensiones específicas, o a partir de productos terminados o semiterminados, como molduras, laminados o láminas extruidas o fundidas. El método especifica las dimensiones preferidas para la muestra de prueba. Las pruebas realizadas en muestras de diferentes tamaños o en muestras preparadas bajo diferentes condiciones pueden producir resultados no comparables. Otros factores, como la velocidad de prueba y el acondicionamiento de la muestra, también pueden influir en los resultados. Para polímeros semicristalinos moldeados por inyección en particular, el espesor de la capa superficial orientada, que depende de las condiciones de moldeo, también afecta las propiedades de flexión. Este método no es adecuado para determinar parámetros de diseño, pero puede usarse en pruebas de materiales y como prueba de control de calidad.

En principio, una probeta de sección rectangular, apoyada sobre dos soportes, se deforma mediante una carga aplicada en el punto medio de los soportes. De esta forma, la probeta se deforma a una velocidad constante en la zona central hasta que se produce la fractura en su superficie exterior o se alcanza una deformación máxima del 5%, lo que ocurra primero. Durante este proceso, se miden la fuerza aplicada a la probeta y la deformación resultante en la zona central.

Esta norma describe dos métodos. El método A utiliza una tasa de deformación del 1 %/min durante todo el ensayo. El método B utiliza dos tasas de deformación diferentes: 1 %/min para determinar el módulo de flexión y 5 %/min o 50 %/min, según la ductilidad del material, para determinar el resto de la curva de esfuerzo-deformación por flexión.

Las tasas de deformación especificadas anteriormente deben interpretarse como tasas nominales. Las tasas de ensayo nominales se calculan mediante la fórmula proporcionada en la norma. Los ajustes más adecuados de la máquina se seleccionan de la tabla proporcionada en la norma.

Para materiales con comportamiento no lineal de tensión o deformación, las propiedades de flexión son solo nominales. Las fórmulas proporcionadas se derivan asumiendo un comportamiento elástico lineal y son válidas para deflexiones pequeñas en comparación con el espesor de la probeta. Para la probeta preferida, de 80 mm x 10 mm x 4 mm, con una deformación por flexión convencional del 3,5 % y una relación luz-espesor de 16, la deflexión es de 1,5 horas. Los ensayos de flexión son más adecuados para materiales duros y frágiles que presentan pequeñas deflexiones en la fractura que para materiales muy blandos y dúctiles.

La máquina de ensayo debe cumplir con las normas ISO 7500-1 e ISO 9513 y los requisitos descritos en ellas. Además, debe ser capaz de mantener la velocidad de ensayo especificada en la tabla.

La norma ISO 178 se considera importante por las siguientes razones:

  • Determina las propiedades mecánicas básicas: Proporciona una medida cuantitativa del plástico:
    • Resistencia a la flexión: la tensión a la que el material se rompe durante la flexión.
    • Módulo de flexión: rigidez del material a la flexión.
    • Deformación por flexión: deformación antes de la fractura.

Estos son importantes para el diseño de ingeniería, la selección de materiales y el control de calidad.

  • Garantiza la coherencia entre industrias: el uso de una prueba estandarizada como ésta garantiza:
    • Fabricantes, ingenieros y compradores hablan el mismo idioma.
    • Los resultados son comparables a nivel mundial, lo que aumenta la transparencia y la confianza.
  • Guía el diseño de productos: los materiales con mayor módulo de flexión son más rígidos y resistentes a la flexión. Esta norma es crucial en estas áreas, y los diseñadores utilizan datos de la norma ISO 178 para seleccionar plásticos que cumplan con los requisitos de rendimiento.
    • Piezas de automóviles
    • Componentes de construcción
    • Estuches para productos electrónicos de consumo
  • Apoya la garantía de calidad y la I+D: esta norma se utiliza en:
    • Desarrollo de productos: pruebas de prototipos y nuevas formulaciones plásticas.
    • Garantía de calidad: verificar que cada lote de producción cumple con las especificaciones.
    • Análisis de fallos: entender cómo y por qué se rompe una pieza de plástico.

Como resultado, la norma ISO 178 es esencial para evaluar el comportamiento a flexión de los plásticos, convirtiéndose en un elemento fundamental en las pruebas de materiales plásticos, la validación del diseño y el control de calidad industrial.

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 de acuerdo con la norma ISO 178 Plásticos - Determinación de Propiedades de Flexión.

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