PROPIEDADES MECNICAS EN MATERIALES PLSTICOSCONCEPTOS Y METODOLOGIAS PRUEBAS DE TENSIN Y COMPRESIN

LABORATORIO DE PRUEBAS MECNICAS

Ingeniera de Pruebas Ingenier Divisin Fuerza y Energa Divisi Energ

CONTENIDO

INTRODUCCIN

NORMATIVIDAD

MTODOS DE PRUEBA

APLICACIONES

INTRODUCCIN

Pruebas de Calidad

de acuerdo al mercado al que esta destinado

Producto terminado

Proceso

Materia prima

Materiales

Plsticos

Metales

Textiles

Hules

Cermicos

Pruebas y propiedades mecnicas

INTRODUCCIN

Son aquellas asociadas con sus relaciones elsticas e inelsticas cuando se le aplica una fuerza a un material. Pruebas de evaluacin:Resistencia a la Tensin Resistencia a la Flexin Resistencia a la Compresin Impacto Propiedades mecnicas Mdulo elstico Fuerza mxima Esfuerzo mximo Punto de cedencia Punto de ruptura

INTRODUCCIN

Mquinas Universales de EnsayosMAQUINA UNIVERSAL DE ENSAYOS 10kN AGS-J SHIMADZU CELDAS DE CARGA DE 1 kN Y 10 kN EXTENSOMETRO SES1000 CAMARA TERMSTATICA TCE-300 LABORATORIO DE HULES Y PLSTICOS

MAQUINA UNIVERSAL DE ENSAYOS 300kN UH-I SHIMADZU LABORATORIO DE METALES

Equipos para corte de probetas

Control numrico computacional CNC Prensa hidrulica de 10 Toneladas

Dados de corte

DADOS DE CORTE

Pruebas Preliminares

MTODOS DE PRUEBA

Antes de llevar a cabo la ejecucin de las pruebas, es necesario revisar el material que ser evaluado. Dentro de estas consideraciones que se deben de tomar en cuenta se encuentran las siguientes: Revisar que el material se encuentre lo menos daado, es decir, que no presente ralladuras o fisuras. Cerciorarse que el material indique el sentido de procesado del material (laminacin, extrusin) En el caso especfico de Polmeros Limpiar las muestras para retirar las rebabas y el polvo Acondicionar las muestras al menos 48h a 232C y una HR de 505 % En el caso de que el proceso de fabricacin de los especimenes sea a travs de maquinado, tratar de maltratar lo menos posible el material

Prueba de TensinPrincipio de ejecucin.MTODOS DE PRUEBA

Esta prueba se realiza aplicando una carga que se incrementa (con una relacin constante de deformacin) a un espcimen de geometra especifica en un equipo denominado Mquina Universal. El objetivo de la prueba es conocer como es el comportamiento del material cuando es sometido a cargas en direcciones opuestas.

bo F ao af Lo

F bf

Lf

Pruebas de TensinNormatividad

NORMATIVIDAD

ASTM D638-03 Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics D412-98a(2002)e1 Standard Test Methods for Vulcanized Rubber and Thermoplastic ElastomersTension DIN DIN EN 527-1 Determination of tensile properties of plastics - Part 1: General principles DIN 53504, Testing of rubber; determination of tensile strength at break, tensile stress at yield, elongation at break and stress values in a tensile test. NMX NMX E 082 Industria del Plstico Resistencia a la tensin de materiales plsticos Mtodo de enesayo. NMX E 005 Industria del Plstico Determinacin de propiedades de traccin de pelculas plsticas-Mtodo de ensayo. JIS JIS K 7161:1994 Determination of tensile properties of Plastics. Part 1:General principles. JIS K 7113:1995 Testing method for tensile properties of plastics JIS K 6251:2004 - Rubber, vulcanized or thermoplastic -- Determination of tensile stressstrain properties

Pruebas de TensinPreparacin de especimenes

MTODOS DE PRUEBA

Pruebas de Tensin Ejecucin de la pruebaMontaje del espcimen en el equipo de prueba.

MTODOS DE PRUEBA

Preparacin de Especmenes

Ruptura del material

Pruebas de TensinEspecimenes Clasificacin de especimenes de acuerdo a norma ASTM D638MTODOS DE PRUEBA

Tipo I. Recomendable si se tiene suficiente material, espesor de 7mm [0.28 in] o menos. Tipo II. Usado cuando un material no llega a su punto de ruptura en la seccin angosta (narrow section) usando el Tipo I. Tipo III- Para todos los materiales. Espesores de 7 mm [0.28 in.] a 14 mm. [0.55 in.]. Tipo V. Limitada cantidad de material para ensayo, espesor de 4mm [0.16 in] menos. O en caso de tener un numero grande de especimenes que deben ser expuestos a espacios limitados (ensayos trmicos y de estabilidad ambiental, etc. ). Tipo IV. Si se requieren comparaciones directas entre materiales, dentro de diferentes casos de rigidez (esto es, no rgido y semirigido). Tipo IV. Evaluacin de plsticos no rgidos, grosor de 4 mm. [0.16 in] o menor. Tipo III. Debe ser usado para todos los materiales. Espesor de 7 mm [0.28 in] a 14 mm [0.55 in.]

- Plsticos Rgidos y Semirgidos C L A S I F I C A C I O N

- Plsticos No rgidos

- Compuestos reforzados

Tipo I. Este es el espcimen de ensayo para compuestos reforzados, incluidas laminas altamente ortotropicas (highly orthotropic laminates),

Pruebas de TensinEspecimenes Dimensiones de acuerdo a diferentes normas.MTODOS DE PRUEBA

DIN EN ISO 527-2

ASTM D 638

Pruebas de Tensin Ejecucin de la pruebaGrafica Esfuerzo Vs.Deformacin de un plstico

MTODOS DE PRUEBA

Pruebas de CompresinPrincipio de ejecucinMTODOS DE PRUEBA

Esta prueba se realiza aplicando una carga que se incrementa (con una relacin constante de deformacin) a un espcimen de geometra especifica en un equipo denominado Mquina Universal semejante al que se muestra en la imagen. El principio de ejecucin es similar al de pruebas de tensin solo que en este caso en lugar de alargar el espcimen sujetndolo de los extremos se presiona por dos de sus lados hasta deformarlo o llegar a la fractura

Plato de Compresin

Avance de Mordazas

Deformacin del espcimen

Espcimen

Plato de Compresin

Cortesa CESAT

Pruebas de CompresinNormatividad

MTODOS DE PRUEBA

ASTM D695-02a Standard Test Method for Compressive Properties of Rigid Plastics D575-91(2001) Standard Test Methods for Rubber Properties in Compression

DIN DIN 53470 - Testing of Compression Moulding Materials; Compression Mould for the Production of Standard Specimens of Thermosetting Compression Moulding Materials DIN ISO 7743- Rubber, vulcanized or thermoplastic - Determination of compression stressstrain properties JIS JIS K 7089:1996 Testing method for compression after impact properties of carbon fibre reinforced plastics JIS K 7181:1994 Plastics -- Determination of compressive properties

Pruebas de CompresinPreparacin de especimenesMTODOS DE PRUEBA

Pruebas de CompresinEspecmenes de pruebaMTODOS DE PRUEBA

25.4 mm.

25.4 mm.

12.7 mm. 12.7 mm. Dimetro. 12.7 mm.

Espcimen estndar, referido a la norma ASTM D 695

Espcimen para materiales con espesores menores a 3.2 mm, en base a la norma ASTM D 695

Pruebas de CompresinEspecmenes de pruebaMTODOS DE PRUEBA

Dimensiones del espcimen proporcionadas por el cliente.

Espcimen de acuerdo a Norma ASTM D 695

Pruebas de Compresin. Ejecucin de la pruebaMontaje del espcimen en el equipo de prueba.

MTODOS DE PRUEBA

Ruptura del espcimen.

Velocidad de Prueba 1.3 mm. / min.

Pruebas de Compresin. Ejecucin de la pruebaGrafica Esfuerzo Vs.Deformacin

MTODOS DE PRUEBA

Informe de Resultados El reporte de Prueba debe contener como mnimo los siguientes datos: Descripcin de Pruebas Requeridas y/o motivo Descripcin de las Muestras Estado o Presentacin No. de Identificacin Designacin o tipo de pieza. Cantidad de Piezas entregadas. Cantidad de Piezas evaluadas. Tipo de Material

MTODOS DE PRUEBA

Norma Aplicable Hacer referencia a la norma bajo la cual se realizaron los ensayos

Operador Equipo empleado Descripcin del equipo, as como de las capacidades del mismo, errores resolucin y alcances.

Resultado de la Prueba Parmetros caractersticos segn la prueba Parmetros especficos solicitados por el cliente Graficas de pruebas Imgenes y/o evidencias Comentarios sobre los resultados de la prueba

Pruebas Modo de Prueba Tipo de Prueba Especificaciones de Prueba Condiciones ambientales durante la prueba

APLICACIONES

APLICACIONES

Determinar si el material cumple las especificaciones con el objeto de establecer parmetros de diseo y evaluar los efectos de las variables de proceso. Anlisis de fallas Especificaciones de Calidad Especificaciones de Seguridad Condiciones Proveedor - Comprador

Gracias

Ingeniera de Pruebas Divisin Fuerza y Energa alberto.pacheco@upaep.mx Tel. (+52 22 22) 29 94 00 Ext. 7647