ISO 179 Plásticos - Determinación de las propiedades de impacto Charpy

ISO 179 Plásticos - Determinación de las propiedades de impacto Charpy

El método Charpy para determinar las propiedades de impacto descrito en la serie de normas ISO 179 tiene una gama de aplicaciones más amplia que la dada en la norma ISO 180 y es más adecuado para probar materiales que presentan fractura por corte interlaminar o efectos superficiales causados ​​por factores ambientales.

ISO 179 Plásticos - Determinación de las propiedades de impacto Charpy

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

  • Materiales de moldeo y extrusión termoplásticos rígidos (incluidos compuestos rellenos y reforzados, además de los tipos sin relleno) y láminas termoplásticas rígidas
  • Materiales de moldeo termoendurecibles rígidos (incluidos compuestos rellenos y reforzados) y láminas termoendurecibles rígidas (incluidos laminados)
  • Compuestos termoestables y termoplásticos reforzados con fibra que contienen refuerzos unidireccionales o multidireccionales (como esteras, tejidos, rovings tejidos, hebras cortadas, refuerzos combinados e híbridos, rovings y fibras molidas) o láminas hechas de materiales preimpregnados, incluidos compuestos rellenos y reforzados.
  • Polímeros de cristal líquido termotrópico.

Las muestras con entalla no suelen ser adecuadas para materiales celulares rígidos, compuestos reforzados con fibras largas ni polímeros termotrópicos de cristal líquido. En estos casos, se pueden utilizar muestras sin entallar. Este método es adecuado para muestras moldeadas a dimensiones seleccionadas, mecanizadas a partir de la sección central de una probeta multiuso estándar o mecanizadas a partir de productos terminados o semiterminados, como moldes, laminados y láminas extruidas o fundidas.

La norma “ISO 179 Plásticos - Determinación de las propiedades de impacto Charpy”, desarrollada por la Organización Internacional de Normalización (ISO), consta de las siguientes subsecciones publicadas bajo el mismo título:

  • La norma "ISO 179-1 Parte 1: Ensayos de Impacto No Instrumentados" describe un método para determinar la resistencia al impacto Charpy de plásticos en condiciones específicas. Esta norma define diversas configuraciones de probetas y ensayos. Se especifican diferentes parámetros de ensayo según el tipo de material, el tipo de probeta y el tipo de entalla. Este método permite examinar el comportamiento de tipos específicos de probetas en condiciones de impacto definidas y predecir la fragilidad o tenacidad de las probetas dentro de las limitaciones de las condiciones de ensayo. También permite obtener datos comparativos de tipos de materiales similares.

La probeta, apoyada principalmente en sus extremos como una viga horizontal, se golpea con un único impactador con la línea de impacto centrada entre los soportes y se dobla a una velocidad alta y nominalmente constante. En el caso del impacto de borde con probetas entalladas, la línea de impacto se encuentra justo enfrente de la entalla. El método determina las dimensiones preferidas de la probeta.

Las pruebas realizadas en muestras de diferentes tamaños o con diferentes entallas, o en muestras preparadas en diferentes condiciones, pueden producir resultados no comparables. Otros factores, como la capacidad energética del instrumento, la velocidad de impacto y el acondicionamiento de la muestra, también pueden afectar los resultados.

Por lo tanto, cuando se necesitan datos comparativos, estos factores deben controlarse y registrarse cuidadosamente. El método no está diseñado para utilizarse como fuente de datos para cálculos de diseño. Sin embargo, se puede obtener información sobre el comportamiento típico de un material realizando ensayos a diferentes temperaturas, variando el radio de entalla o el espesor de la muestra, y ensayando muestras preparadas en diferentes condiciones.

  • La norma "ISO 179-2 Parte 2: Ensayos de Impacto Instrumentados" describe un método para determinar las propiedades de impacto Charpy de los plásticos a partir de diagramas de fuerza-deflexión. La norma ISO 179-1 define diferentes tipos de probetas en forma de barra y configuraciones de ensayo, así como parámetros de ensayo que dependen del tipo de material, tipo de probeta y tipo de entalla. En este documento se abordan efectos dinámicos como la resonancia de la celda de carga/percutor, la resonancia de la probeta y los picos de contacto inicial/inercia.

La norma ISO 179-1 es adecuada para caracterizar el comportamiento de impacto únicamente mediante la resistencia al impacto, utilizando dispositivos cuya energía potencial sea aproximadamente igual a la energía de fractura específica que se desea medir. Esta norma se utiliza para registrar un diagrama de fuerza-deflexión o fuerza-tiempo para la caracterización detallada del comportamiento de impacto y para desarrollar dispositivos automatizados que eliminan la necesidad de equiparar la energía.

El método descrito en esta norma también es adecuado para:

    • Para obtener más y diferentes propiedades del material en condiciones de impacto.
    • Auditar el procedimiento de ensayo Charpy, ya que esta instrumentación permite detectar errores operacionales típicos, como por ejemplo que la muestra no esté en estrecho contacto con los soportes.
    • Detección automática del tipo de fractura.
    • Instrumentos tipo péndulo para evitar el reemplazo frecuente de los martillos del péndulo.
    • Para medir las propiedades mecánicas de fractura descritas en otras normas ISO.

La norma ISO 179-1 se aplica a la gama de materiales que pueden probarse mediante este método.

Para una comparabilidad general de los resultados de las pruebas, se debe consultar la norma ISO 179-1.

Se puede obtener información sobre el comportamiento típico de los materiales mediante ensayos a diferentes temperaturas, variando el radio de entalla o el espesor de la muestra, y ensayando muestras preparadas en diferentes condiciones. El propósito de esta norma no es proporcionar una interpretación del mecanismo que ocurre en cada punto del diagrama de fuerza-deflexión. Dichas interpretaciones son una tarea de investigación científica continua.

Los resultados de prueba obtenidos con este método solo pueden compararse si las condiciones de preparación de la muestra y las condiciones de prueba son idénticas. Por lo tanto, no es posible predecir directamente el comportamiento al impacto de los productos terminados a partir de esta prueba.

En principio, una probeta con forma de varilla, sujeta por sus extremos como una viga horizontal, se golpea verticalmente con la línea de impacto centrada entre los soportes y se desvía a una velocidad alta, nominalmente constante. Durante el impacto, la fuerza de impacto se registra en función del tiempo o la deflexión. Según el método de evaluación, la deflexión de la probeta puede medirse directamente con instrumentos de medición adecuados o, en el caso de soportes de impacto sin fricción, calculando la velocidad y la fuerza iniciales en función del tiempo. El diagrama de fuerza-deflexión obtenido en estos ensayos describe el comportamiento de la probeta ante impactos de alta velocidad de deflexión, y a partir de este diagrama se pueden inferir diversos aspectos de las propiedades del material.

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