Determinación de la fuerza de rotura de un solo extremo y el alargamiento de rotura utilizando una máquina de prueba EN ISO 2062

La norma "EN ISO 2062 Textiles - Hilos procedentes de bobinas - Determinación de la fuerza de rotura y el alargamiento a la rotura de un solo extremo mediante un comprobador de relación de alargamiento constante (CRE)", originaria de Europa y publicada posteriormente por la Organización Internacional de Normalización (ISO), describe métodos para determinar la fuerza de rotura y el alargamiento a la rotura de hilos textiles procedentes de bobinas. Esta norma incluye cuatro métodos:

• Método A: Manual, las muestras se toman directamente de los paquetes acondicionados.
• Método B: Automático, las muestras se toman directamente de los paquetes acondicionados.
• Método C: Manual, utilizando madejas de prueba relajadas después del acondicionamiento.
• Método D: Manual, las muestras se utilizan después del remojo.

El método C se utiliza en caso de controversia sobre el alargamiento a la rotura del hilo. Se espera que los métodos A, B y C arrojen los mismos resultados de resistencia del hilo, pero el método C puede arrojar valores de alargamiento reales ligeramente superiores (y superiores) a los de A o B. Es probable que el método D arroje resultados, tanto de resistencia a la rotura como de alargamiento a la rotura, que difieran de los obtenidos con los métodos A, B o C.

Esta norma internacional especifica métodos que utilizan instrumentos de ensayo de tracción de extensión constante de la probeta (CRE). Los ensayos realizados con instrumentos obsoletos de velocidad de movimiento constante (CRE) y velocidad de carga constante se describen en el anexo A de la norma con fines informativos, dado que estos instrumentos aún se utilizan y pueden utilizarse mediante acuerdo.

Esta norma se aplica a todos los tipos de hilos excepto los de vidrio, elastoméricos, de aramida, de polietileno de alto peso molecular (HMPE), de polietileno de ultra alto peso molecular (UHMPE), de cerámica y de carbono y las cintas de poliolefina.

La norma ISO 3341 describe un método para el ensayo de hilos de vidrio. Esta norma es aplicable a hilos obtenidos de bobinas, pero también puede aplicarse a hilos extraídos de tejidos, previo acuerdo entre las partes implicadas. Esta norma se aplica al ensayo de hilos de un solo cabo (una sola hebra). El método de ensayo de la madeja se describe en la norma ISO 6939.

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

• La fuerza de rotura es la fuerza máxima aplicada a una muestra en un ensayo de tracción hasta su rotura. En el caso de los hilos, la fuerza o carga de rotura se expresa preferiblemente en centinewtons.
• El alargamiento de rotura es el aumento de longitud de la muestra en función de la fuerza de rotura. En el caso de los hilos, el alargamiento de rotura se expresa como porcentaje de la longitud inicial.
• La resistencia a la rotura es la relación entre la fuerza de rotura de un hilo y su densidad lineal. En el caso de los hilos, la resistencia a la rotura se expresa en centinewtons/tex.
• Un comprobador de tasa de elongación constante de la muestra (CRE) es una máquina de ensayo en la que un extremo de la muestra se sujeta mediante una abrazadera prácticamente estacionaria y el otro extremo mediante una abrazadera accionada a velocidad constante. Se proporciona un sistema adecuado para detectar y registrar la fuerza aplicada y la elongación.
• La abrazadera es la parte de una máquina de ensayo de tracción que se utiliza para sujetar la muestra por medio de mordazas apropiadas.
• Las mordazas son elementos de una abrazadera que sujeta la muestra.
• La longitud de calibración, o longitud nominal, es la distancia entre los puntos de sujeción del comprobador. En algunas abrazaderas, es la distancia entre los puntos de sujeción medida a lo largo de la trayectoria de la rosca.
• La longitud inicial es la longitud de una muestra de prueba bajo una tensión previa especificada al comienzo de la prueba (entre puntos de compresión).
• Un paquete es una longitud de hilo en una forma adecuada para su uso, manipulación o almacenamiento. Los paquetes pueden tener soporte (p. ej., conos, bobinas) o no (p. ej., madejas, ovillos).

En principio, se estira una muestra de hilo hasta su rotura mediante un dispositivo mecánico adecuado, registrándose la fuerza de rotura y el alargamiento a la rotura. Se utiliza una velocidad de extensión constante del 100 % por minuto (basada en la galga), aunque se permiten velocidades superiores o inferiores por acuerdo. Se permiten dos galgas: típicamente 500 mm (con una velocidad de extensión de 500 mm/min) y, excepcionalmente, 250 mm (con una velocidad de extensión de 250 mm/min).

Las muestras deben tomarse de acuerdo con las instrucciones de la especificación del material, si las hubiera, o de acuerdo con los procedimientos descritos en este documento. Las muestras a granel deben tomarse de una o más cajas representativas del lote a analizar, como se muestra en la tabla titulada "Frecuencia de muestreo".

Si solo se requieren valores promedio, se deben tomar 10 paquetes de la muestra global y distribuirlos de la forma más uniforme posible entre las cajas y los niveles de cada caso. El número mínimo de muestras a analizar debe ser 50 para hilos de un solo hilado y 20 para otros hilos. Las muestras deben distribuirse de la forma más uniforme posible entre los 10 paquetes.

Si se conoce la variabilidad de la prueba y solo se requieren valores medios, entonces el tamaño de la muestra es 0,17 CV.² Donde CV es el coeficiente de variación para roturas individuales (expresado como porcentaje) obtenido a partir de la experiencia con materiales similares. Este tamaño de muestra proporciona una precisión de ±4 % (1,96 veces el error estándar de la media) con un nivel de probabilidad del 90 %. La prueba de resistencia es unilateral, lo que significa que «el hilo no será más débil que…», pero «puede ser más resistente que…». Cuando se especifica una probabilidad del 90 %, una cola de la distribución es del 5 %, o exactamente igual a la suma de las dos colas, o la probabilidad más común del 95 %, apropiada para una prueba bilateral.

Si es necesario determinar el coeficiente de variación además del promedio, se deben tomar 20 paquetes de la muestra a granel y se deben analizar al menos 200 muestras para hilos de un solo hilado y al menos 100 muestras para todos los demás tipos de hilos.

Si se toman muestras de tela (no aptas para dispositivos de prueba automatizados, Método B), la muestra debe ser lo suficientemente grande como para proporcionar un número y longitud suficientes de muestras. Se deben tomar muestras de prueba para asegurar que la torsión del hilo no cambie durante el muestreo. En el caso de tejidos planos, las muestras de urdimbre deben tomarse de diferentes extremos, y las muestras de trama deben tomarse aleatoriamente de varias secciones de la muestra para asegurar que el hilo sea lo más representativo posible. En el caso de tejidos de punto, las muestras deben representar el mayor número posible de hilos diferentes.

El preacondicionamiento, el acondicionamiento y las atmósferas de prueba deben cumplir con lo especificado en la norma ISO 139. Para los métodos A a C, los paquetes de muestra o madejas de prueba deben preacondicionarse durante al menos 4 horas. Si las muestras se acondicionan directamente desde el lado seco, generalmente se puede omitir el preacondicionamiento. Después del preacondicionamiento, la muestra debe alcanzar el equilibrio de humedad en la atmósfera de acondicionamiento. Para las madejas, el acondicionamiento durante la noche suele ser suficiente, pero para paquetes bien envueltos, se requieren al menos 48 horas. El preacondicionamiento y el acondicionamiento no son necesarios para las pruebas en húmedo (Método D).

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 "EN ISO 2062 Textiles - Hilos de bobinas - Determinación de la fuerza de rotura de un solo extremo y el alargamiento a la rotura mediante un comprobador de relación de alargamiento constante (CRE)".