Durabilidad y resistencia a agentes externos

¿Necesitas comprobar la durabilidad de tus productos frente a diferentes agentes climáticos? ¿Quieres conocer cómo se comportarán tus productos o los materiales elegidos para fabricarlos frente a distintos factores que pueden hacer mella en sus propiedades finales? ¿Cumplen tus productos la normativa sobre durabilidad, resistencia al fuego, resistencia química… requerida por los estándares de calidad del mercado?

Los materiales plásticos y los productos fabricados con ellos van a sufrir durante su ciclo de vida el ataque continuo de agentes externos, y por esta razón es indispensable conocer previamente cómo se van a comportar frente a estos ataques, ya sea para prever problemas y evitarlos o para cumplir especificaciones de calidad que nos ayudarán a posicionar nuestro producto en el mercado.

Comportamiento de los plásticos frente a agentes externos

Ensayos climáticos
(temperatura y humedad)

Tras ciclos de temperatura y humedad combinada, muchas veces personalizados para cada necesidad, otras siguiendo normativa, se evalúan diferentes propiedades del producto y/o material para determinar el cambio de las mismas tras el envejecimiento y si este cambio puede afectar al ciclo de vida del producto. Se evalúan principalmente deformaciones, cambios de aspecto o merma de diferentes propiedades mecánicas.

Envejecimiento artificial acelerado (cámaras con lámparas de arco de xenón y cámaras con lámparas fluorescentes de tipo UV)

Ensayos de simulación solar en los cuales se pretende simular de manera acelerada la exposición a la radiación solar. Las normativas aplicables son diversas (UNE-EN ISO, ASTM o de los propios fabricantes de automóviles). Las propiedades que se pueden medir tras este tipo de envejecimiento son diversas y dependerá del uso y aplicación del producto ensayado.

Comportamiento al fuego

Clasificación UL94

Una de las características típicas de todos los plásticos es su escasa resistencia al fuego. La demanda de materiales de auto-extinción está aumentando continuamente debido a la necesidad de ofrecer niveles de seguridad más elevados. Existen dos tipos de ensayo de inflamabilidad según la UL 94: la horizontal y la vertical. Consisten en medir el tiempo de quema de una muestra de plástico fijada horizontalmente, en la primera, o verticalmente, en la segunda, después de que se haya puesto en contacto con la llama de un quemador durante el tiempo especificado en la normativa correspondiente.

Inflamabilidad horizontal (sector automoción):

Una variedad de inflamabilidad es la que se realiza para el sector de automoción bajo normativa internacional y específicamente adaptada por los principales fabricantes de vehículos: Ford, Volvo, Opel, Nissan, VW, etc. Se trata de Inflamabilidad Horizontal que valora la resistencia al fuego de materiales del interior de automóvil y afecta a todos los materiales no metálicos que se utilizan en la fabricación de piezas situadas en el interior del vehículo. La velocidad máxima de propagación de la llama en estos materiales está normaliza y establecida, por la mayoría de los fabricantes de vehículos, en 100 mm/min como máximo.

Cono calorimétrico:

Este equipo permite la determinación de la tasa de liberación de calor, el tiempo de ignición, la tasa de producción de humo, la tasa de pérdida de masa y la tasa de liberación de gases tóxicos (CO, CO2…). De este modo se puede llevar a cabo la evaluación de materiales utilizados en sectores tales como el sector marítimo (IMO 2010 FTP Code Part 2, IMO-Resolution MSC.307 (88)), el sector ferroviario (EN 45545-2), el sector del mobiliario (ASTM E1474), el sector eléctrico (ASTM D6113) y el sector de la construcción (ASTM E1740) así como en el ámbito de la de investigación y desarrollo de materiales plásticos para este sector. Normativa de ensayo aplicable: ISO 5660-1.

Índice de oxígeno (LOI):

Este equipo determina la fracción volumétrica mínima de oxígeno, en mezcla con nitrógeno, que soportará la combustión de pequeñas probetas verticales bajo condiciones de ensayo especificadas. Como resultado obtenemos el índice de oxígeno. Normativa aplicable: UNE-EN ISO 4589-2.

Cono calorimétrico

Propiedades conductoras

Conductividad térmica:

Se evalúa la capacidad de un material de conducir la temperatura desde una de sus superficies a la otra. Normativa aplicable: UNE-EN 12667.

Índice de resistencia a caminos conductores de los materiales aislantes sólidos (CTI):

El equipo de tracking test permite determinar el grado de protección frente a la formación de caminos conductores sobre materiales sólidos aislantes. Esta formación de caminos conductores o fenómeno tracking puede ser debido a contaminación electrolítica de la superficie o a la humedad presente en la superficie de estos materiales. Los ensayos de medida de creación de caminos conductores según la norma IEC 60112 permite la aplicación de voltajes con valores comprendidos entre 100 V y 600 V, no obstante, el equipo adquirido por AIMPLAS permite a aplicación de voltajes superiores a los 1000V.

Hilo incandescente (GWIT, GWFI):

Mediante este ensayo se determina la temperatura (entre 550 y 960 ºC) a la que una espira en contacto con una probeta pueda generar o no una llama sobre esta y en caso de generarse, que se extinga en no más de 30 segundos, después de alejar la fuente de ignición. Normativa aplicable: UNE-EN 60695-2-10, UNE-EN 60695-2-11, UNE-EN 60695-2-12 y UNE-EN 60695-2-13.

Resistencia al stress cracking o verificación de la compatibilidad química

Sobre todo en el envasado de productos químicos, este análisis se utiliza para verificar la viabilidad del contacto entre el material de envase y el producto envasado. Se definen unas condiciones de exposición, teniendo en cuenta factores como temperatura, vida útil, forma del envase, distribución de espesores, volumen de llenado, espacio de cabeza y composiciones del material de envase y del producto envasado.

Resistencia a agentes químicos y productos petrolíferos

Estos ensayos están muy ligados a los plásticos termoestables, reforzados con fibra de vidrio etc. Pero también se utilizan para comprobar las aptitudes de algunos termoplásticos. En estos ensayos, la muestra se somete a la acción del líquido (combustible) tanto en fase líquida como vapor, y tras el tratamiento se comparan las propiedades mecánicas (tracción y flexión) de la muestra original con la ensayada, así como la variación de masa y la apariencia de las muestras. La evaluación dependerá de la norma correspondiente o del acuerdo entre las partes de cuánto debe de disminuir las propiedades mecánicas o la no existencia de cambios en la apariencia del material. Los típicos líquidos utilizados en automoción (aceites, líquidos de limpieza, etc).

Resistencia al manchado

Mediante el uso de normativa aplicable a diferentes sectores (construcción, automoción, mobiliario…) se exponen los productos de ensayo a diferentes agentes químicos y sustancias de uso común en cada sector, en diferentes condiciones de tiempo y ambientales, para verificar el efecto superficial que generan al estar en contacto con los productos plásticos.

En AIMPLAS disponemos del conocimiento y del equipamiento adecuado para poder ofrecer una solución adaptada a cada necesidad particular en el comportamiento de materiales plásticos frente a agentes externos.

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Neus Soriano

Laboratorio Físico-Mecánico