ISO 48 Caucho, Vulcanizado o Termoplástico - Determinación de la Dureza

La norma “ISO 48 Caucho, vulcanizado o termoplástico – Determinación de la dureza”, publicada por la Organización Internacional de Normalización (ISO), consta de varias subsecciones publicadas bajo el mismo título:

• La norma “ISO 48-1 Parte 1: Introducción y orientación” describe un procedimiento para determinar la dureza de cauchos vulcanizados y termoplásticos. Esta norma tiene como objetivo proporcionar una comprensión de la importancia de la dureza como propiedad del material y ayudar a seleccionar un método de prueba apropiado.

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

• Clasificaciones internacionales de dureza del caucho (IRHD): se refiere a la escala de dureza elegida de modo que “0” representa la dureza de un material con un módulo de Young cero y “100” representa la dureza de un material con un módulo de Young infinito. Las siguientes condiciones se cumplen en la mayor parte del rango de dureza normal:
  • Un grado de dureza de caucho internacional siempre representa aproximadamente la misma diferencia proporcional en el módulo de Young.
  • Para cauchos altamente elásticos, las escalas IRHD y Shore A son comparables.
• La dureza estándar se refiere a la dureza obtenida utilizando los procedimientos descritos en ISO 48-2 en piezas de prueba de espesor estándar y no menores que las dimensiones laterales mínimas especificadas, en grados internacionales de dureza de caucho.
• La dureza aparente se refiere a la dureza obtenida en grados internacionales de dureza del caucho utilizando los procedimientos descritos en la norma ISO 48-2 en piezas de prueba de dimensiones no estándar.

El término dureza, cuando se aplica a los cauchos, se refiere a una medida de dureza obtenida a partir de una prueba de indentación. Se presiona un penetrador en el caucho bajo una fuerza determinada y se mide la sangría resultante. A diferencia de algunos métodos para otros materiales, la sangría se mide mediante la carga aplicada. En la mayoría de las pruebas, el penetrador está rodeado por un pie que descansa sobre la pieza de prueba bajo una fuerza específica. En las pruebas de carga muerta, la sangría medida es la diferencia entre la sangría causada por una fuerza inicial pequeña y la sangría causada por una fuerza final mayor.

• La norma “ISO 48-2 Parte 2: Dureza entre 10 IRHD y 100 IRHD” describe cuatro métodos para determinar la dureza de cauchos vulcanizados o termoplásticos en superficies planas (métodos de dureza estándar) y cuatro métodos para determinar la dureza aparente de superficies curvas (métodos de dureza aparente).

La dureza se expresa en grados internacionales de dureza del caucho (IRHD). Los métodos cubren el rango de dureza de 10 IRHD a 100 IRHD. Estos métodos difieren principalmente en el diámetro de la bola sangrada y la magnitud de la fuerza de sangría, que se seleccionan para adaptarse a la aplicación particular. El rango de aplicabilidad de cada método se muestra en la figura que figura en la norma.

Esta norma especifica los siguientes cuatro métodos para determinar la dureza estándar:

• Método N (prueba normal): Adecuado para cauchos con dureza en el rango de 35 IRHD a 85 IRHD, pero también se puede utilizar para dureza en el rango de 30 IRHD a 95 IRHD.
• Método H (prueba de alta dureza): Adecuado para cauchos con dureza en el rango de 85 IRHD a 100 IRHD.
• Método L (prueba de dureza baja): Adecuado para cauchos con dureza en el rango de 10 IRHD a 35 IRHD.
• Método M (microprueba): esencialmente una versión reducida del método de prueba regular N, que permite probar piezas de prueba más delgadas y pequeñas. Es adecuado para cauchos con dureza en el rango de 35 IRHD a 85 IRHD, pero también se puede utilizar para cauchos con dureza en el rango de 30 IRHD a 95 IRHD.

Esta norma también describe cuatro métodos para determinar la dureza aparente de superficies curvas, a saber, CN, CH, CL y CM. Estos métodos son modificaciones de los métodos N, H, L y M, respectivamente, y se utilizan cuando la superficie de caucho probada está inclinada. En este caso, hay dos posibilidades:

• La pieza de prueba o el producto que se está probando es lo suficientemente grande como para reposar sobre el probador de dureza.
• La pieza o producto de prueba es lo suficientemente pequeño como para que tanto la pieza de prueba como el instrumento descansen sobre un soporte común.

En principio, la prueba de dureza consiste en medir la diferencia entre las profundidades de penetración en las que una bola penetra el caucho bajo una pequeña fuerza de contacto y una gran fuerza total. A partir de esta diferencia se obtiene la dureza en términos de grados de dureza de caucho muy bajos (VLRH), que se lee directamente como grados de dureza de caucho muy bajos, se calcula a partir de las tablas y se ajusta en el dispositivo de medición de sangría, utilizando la tabla dada en la norma o gráficos o una escala basada en esta tabla.

• La norma “ISO 48-4 Parte 4: Dureza por indentación mediante el método del durómetro (dureza Shore)” describe un método para determinar la dureza por indentación (dureza Shore) del caucho vulcanizado o termoplástico utilizando medidores de dureza que tienen las siguientes escalas:
  • Una escala para cauchos en el rango de dureza normal
  • Escala D para cauchos en el rango de alta dureza
  • Escala AO para cauchos de baja dureza y cauchos celulares
  • Escala AM para probetas de goma delgadas en el rango de dureza normal.

En principio, con esta prueba se presiona una hendidura de dimensiones especificadas en una pieza de prueba bajo una carga especificada y se mide la profundidad de la hendidura. Esta sangría se convierte en un valor de dureza mediante una relación especificada.

• La norma “ISO 48-5 Parte 5: Dureza de indentación mediante el método de medición de bolsillo IRHD” describe un método para determinar la dureza de indentación del caucho vulcanizado o termoplástico por medio de un medidor de dureza de bolsillo calibrado en IRHD. En principio, esta norma especifica el método para determinar la dureza de indentación del caucho vulcanizado o termoplástico utilizando un medidor de dureza de bolsillo calibrado en IRHD. El uso de estos medidores es principalmente para fines de control y no de especificación. Es posible aumentar la sensibilidad fijando el durómetro de bolsillo a un soporte.
• La norma “ISO 48-6 Parte 6: Dureza aparente de cilindros revestidos de caucho mediante el método IRHD” describe un método para determinar la dureza aparente de tapas de cilindros de caucho vulcanizado o termoplástico, expresada en grados internacionales de dureza del caucho (IRHD). Este método es similar en principio a los métodos utilizados para determinar la dureza del caucho en la norma ISO 48-2. Consiste esencialmente en medir la profundidad de penetración de un penetrador esférico que actúa bajo una fuerza determinada. El aparato utilizado es similar al descrito en la norma ISO 48-2 y tiene una base diseñada específicamente para su aplicación en culatas de cilindros y superficies curvas similares. En algunos cilindros, puede haber variaciones significativas en el espesor del caucho en la superficie del cilindro, lo que puede afectar la dureza aparente medida.
• La norma “ISO 48-7 Parte 7: Dureza aparente de cilindros revestidos de caucho mediante el método del medidor de dureza tipo Shore” describe un método para determinar la dureza aparente de tapas de cilindros de caucho vulcanizado o termoplástico, expresada como dureza Shore, para mediciones en las que solo se requiere una precisión moderada. El método y el aparato utilizados son esencialmente los descritos en la norma ISO 48-4, en cuyo caso las mediciones se realizan sobre la superficie inclinada de un cilindro revestido de caucho acondicionado en lugar de sobre una pieza de prueba plana. Se especifican instrumentos tipo Shore A y tipo D, estos últimos utilizados para mediciones en cilindros de alta dureza. En algunos cilindros, puede haber una variación significativa en el espesor del caucho en la superficie del cilindro, lo que puede afectar la dureza aparente medida.
• La norma “ISO 48-8 Parte 8: Dureza aparente de cilindros revestidos de caucho mediante el método de Pusey y Jones” describe un método para determinar la dureza aparente de tapas de cilindros de caucho vulcanizado o termoplástico, expresada como el valor de indentación de Pusey y Jones. El plastómetro de Pusey y Jones se utiliza para medir la profundidad de la sangría realizada por un penetrador en la superficie del caucho bajo una fuerza determinada. El valor de la sangría no es el mismo que el valor medido mediante el método de prueba de dureza del caucho internacional según la norma ISO 48-2, porque en este método el caucho inmediatamente adyacente a la sangría se precomprime. El valor de sangría de Pusey y Jones es la medida inversa de la dureza, es decir, cuanto más duro sea el caucho, menor será el valor de sangría de Pusey y Jones.
• La norma “ISO 48-9 Parte 9: Calibración y verificación de instrumentos de ensayo de dureza” describe los procedimientos para la calibración y verificación de los durómetros tipo A, D, AO y AM, los durómetros de bolsillo IRHD, los instrumentos de carga muerta IRHD y los instrumentos de carga muerta que utilizan la escala de dureza de caucho muy baja.
• La norma “ISO 48-10 Determinación de la dureza” aún está en desarrollo. Esta norma reemplazará a la norma “ISO 3387 Caucho - Determinación de los efectos de cristalización mediante mediciones de dureza”.

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