Propiedades mecánicas

¿Necesitas cuantificar o medir alguna propiedad mecánica de tu material plástico? Las propiedades mecánicas son a menudo las más importantes debido a que prácticamente todas las condiciones de servicio implican alguna carga mecánica.

Determinar las propiedades mecánicas de los materiales es fundamental en muchos casos para la elección de un material u otro en base a su comportamiento. Estas propiedades están relacionadas con fuerzas ajenas al material que se ejercen sobre el mismo y responden de una u otra manera en función del tipo de polímero y el proceso de transformación por el que hayan pasado. Generalmente, los materiales plásticos, responden a estas fuerzas a los que son sometidos, experimentando una deformación que, dependiendo del caso, es mayor o menor y acaba en la rotura.

Ensayos de propiedades mecánicas

En AIMPLAS te ofrecemos distintas soluciones para determinar las propiedades mecánicas de un material plástico. En función de la necesidad y del campo de aplicación de cada producto, ya sea para envases, construcción o automoción, por ejemplo, se determinarán unas propiedades mecánicas u otras.

El equipo más utilizado para evaluar el comportamiento esfuerzo-deformación de los materiales es la Máquina Universal de Ensayos (MUE), con el cual podremos determinar propiedades como la tracción, compresión, desgarro, etc.:

Tracción

Consiste en la aplicación de esfuerzo en la misma dirección que el eje longitudinal de las probetas. La norma general para materiales plásticos es la UNE-EN ISO 527. De todos los ensayos de tracción realizados en la máquina universal de ensayos es posible extraer una gráfica con los datos esfuerzo-deformación registrados, a partir de las cuales se pueden determinar el comportamiento elástico y plástico de un material, así como cuantificar por ejemplo su resistencia máxima o a rotura.

Propiedades en compresión

Describen el comportamiento de un material cuando está sometido a una carga de compresión a una velocidad uniforme. La norma general para materiales plásticos es la UNE-EN ISO 604. En la práctica, las cargas a compresión no siempre se aplican instantáneamente. Los ensayos de compresión proporcionan un método para obtener resultados en investigación y desarrollo, control de calidad y aceptación o rechazo según especificaciones. En algunos casos, para estudiar el comportamiento en compresión de algunos productos, los ensayos se realizan sobre el mismo producto completo, sin necesidad de mecanizar una probeta de dimensiones más pequeñas. Este tipo de estudio es muy típico en productos destinados a envase, por ejemplo, botellas, bandejas, contenedores… En estos casos, en general, se puede emplear la norma UNE 12048.

Resistencia a flexión

Es la capacidad del material de soportar fuerzas aplicadas perpendicularmente a su eje longitudinal. Se calculan los esfuerzos en los puntos máximo y de rotura, las deformaciones correspondientes y el módulo elástico teniendo en cuenta la separación entre apoyos calculada a partir del espesor de la probeta. Las normas generales que se emplean son la UNE-EN ISO 178 para materiales plásticos y la UNE-EN ISO 14125 para materiales plásticos reforzados con fibras.

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Coeficientes de fricción estático y dinámico

Se determinan con la norma UNE-EN ISO 8295 para materiales plásticos en forma de película de plástico (films). Son la relación entre la fuerza de tracción necesaria para iniciar o continuar el deslizamiento entre dos superficies y la fuerza de gravedad que actúa perpendicular sobre las mismas.

Separación por pelado

Es un método de ensayo utilizado para determinar la fuerza de unión de los materiales plásticos en forma de láminas, hojas o planchas. Es aplicable al estudio de cualquier tipo de unión, independientemente del método empleado para unir los materiales (termosellado, pegado, cosido, unión de multicapas, etc.).

Punción

Es un ensayo particular para films y láminas aunque también se utiliza sobre envase termoconformado. La norma general empleada es la UNE-EN 14477. En otro tipo de materiales, por ejemplo, láminas de impermeabilización, se utilizan otras normas como la UNE-EN 12236 y generalmente, el nombre que recibe el ensayo es punzonado estático en lugar de punción.

Ensayo de desgarro

Sirve para determinar la fuerza necesaria para propagar el rasgado de un corte definido, a partir de un corte practicado en una probeta o una probeta con una hendidura definida. Las normas generales que se suelen emplear son la UNE-EN 6383-1 y la UNE-ISO 34-1. Existen otras normas que hablan de ensayos de rasgado que se aplican más a películas de plástico concretamente y que siguen normas relacionadas con las que se acaban de mencionar, por ejemplo, la UNE-EN ISO 6383-2 para rasgado Elmendorf. La resistencia al rasgado por el método Elmendorf es una propiedad que se determina en films y láminas de plásticos cuya aplicación será, normalmente, el envase o embalaje.

Dureza

Es la resistencia que opone un material a ser rayado o penetrado. Es una medida previa a la fractura, y es función tanto de la rigidez del material como de su módulo de Elasticidad. Existen distintos métodos para determinar la dureza de un material plástico, como la Shore, la Barcol o la Bola, las cuales se determinan con las normas de ensayo UNE-EN ISO 868, UNE 53270 o la UNE-EN ISO 2039-1 respectivamente.

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Impacto

Puede ser por caída libre, caída de proyectil o impacto pendular como el Charpy o el Izod. La diferencia con los ensayos mecánicos realizados en la MUE es la velocidad de ensayo. en estos casos, se emplean velocidades mucho más elevadas.

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Cómo lo hacemos

En nuestros laboratorios de ensayos y análisis contamos con distintos equipos de medida necesarios para determinar las diferentes propiedades mecánicas mencionadas anteriormente: máquinas universales de ensayo, equipo para impactos pendulares o de caída de proyectil, durómetros, etc.

Además, contamos con una amplia experiencia de nuestros especialistas de manera que podemos abordar asimismo los ensayos que requieren una mayor cualificación, tanto por las técnicas empleadas como en algunos casos por los métodos visuales a aplicar.

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Neus Soriano

Laboratorio Físico-Mecánico