Bienvenido al Centro de excelencia de Instron para pruebas de impacto

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Hoy vamos a hablar sobre la prueba de punción el procedimiento de impacto más común utilizado para caracterizar materiales plásticos con un medidor de caída. Todos sabemos que las fallas dinámicas de los materiales son diferentes a las que se encuentran cuando se prueban a una velocidad más lenta y constante especialmente en el caso de los plásticos de ingeniería, donde muchas variables pueden afectar el material, como la presencia de refuerzos o aditivos como retardadores de llama o colores. 

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También llamado impacto multiaxial la prueba de punción es la prueba que se utiliza para determinar la característica de ruptura de los materiales plásticos en condiciones altamente dinámicas. Permite obtener más información de materiales como la resistencia al impacto específicamente, tenacidad, absorción de energía, nivel de ductilidad, temperatura de transición de dúctil a quebradizo o la propagación de fisuras. Toda esta información es crucial para que los investigadores e ingenieros de materiales desarrollen y comparen nuevos materiales de rendimiento y utilicen el correcto en el lugar correcto.

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La prueba de perforación está regulada por estándares internacionales como ISO o ASTM que brindan orientación para realizar pruebas desde películas plásticas finas hasta placas rígidas reforzadas. 

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Veamos ahora algunos ejemplos: ISO 6603-2 y ASTIM D3763 son los estándares internacionales más difundidos veamos ahora cómo cumplirlos correctamente. 

Ambos estándares requieren un inserto de impacto hemisférico con arnés de control pero con diferentes diámetros mientras que ISO 6603 requiere un inserto de 20 mm de diámetro ASTM D3763 pide un diámetro de 12,7 mm. 

Estos insertos están conectados a las celdas de carga piezoeléctricas o extensométricas del instrumento para registrar el evento de impacto y transferir los datos al sistema de adquisición de datos y al Blue Hill para su posterior análisis, ya que los dos estándares requieren una muestra de diferentes diámetros y dimensiones, también la muestra, el soporte y los anillos de sujeción específicamente el diámetro del paso interno son diferentes.

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La muestra se sujeta neumáticamente entre el juego de sujeción la sujeción de la muestra es fundamental porque evita el deslizamiento de la muestra durante el evento de impacto el conjunto de sujeción puede funcionar a temperatura ambiente y dentro de la cámara de acondicionamiento. Como estos soportes se colocan en la parte superior de un stand es muy sencillo cambiar de una configuración ISO a la ASTM

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El último diferenciador entre las normas ISO y ASTM es la velocidad de impacto, de hecho, ISO recomienda 4,4 metros por segundo lo que corresponde a una caída de 1 metro de  altura, mientras que ASTM recomienda diferentes velocidades pero las más comunes son 3.33 metros por segundo y 6.35 metros por segundo la configuración que acabo de mostrarles requiere que el operador coloque manualmente cada muestra en la posición de impacto, por lo tanto, es la solución correcta cuando el número de muestras para ser probado por día es limitado.

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Hoy vamos a equipar nuestro 9450 con el sistema carrusel esta solución se recomienda cuando el volumen de prueba crece de bajo a medio alto y la prueba de impacto tiene que realizarse también bajo cero grados.  Este accesorio está compuesto por un disco giratorio controlado manualmente por un ángulo externo que aloja hasta 10 asientos ISO o ASTM fácilmente intercambiables su versatilidad permite probar tanto películas delgadas como plástico rígido si le preocupa algún posible error de posicionamiento de la muestra.

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El sistema de carrusel está equipado con sensores que finalmente controlan la disposición el uso del sistema de carrusel para acondicionar y probar 10 muestras dentro de la cámara termostática es crucial para acelerar las pruebas y reducir el consumo de nitrógeno líquido de hecho, evitamos abrir la cámara después de cada impacto y esto puede ahorrar más de 10 litros de nitrógeno líquido cada 50 muestras y reducir a la mitad el tiempo que el operador desperdicia principalmente esperando la estabilidad térmica.Particularmente útil con esta configuración de prueba de volumen medio es el dispositivo de lubricación automática Cómo lo requiere la norma ISO 6603; es realmente importante reducir la fricción generada durante el impacto al lubricar el inserto de impacto. Ese dispositivo es capaz de rociar automáticamente el aceite al inserto en la parte superior. además, mediante la expulsión de aire comprimido, también puede eliminar los desechos residuales que normalmente dejan películas delgadas que podrían generar una adquisición de datos incorrecta.

Ahora que les muestro algunos elementos clave de nuestra torre de caída permítanme mostrarles un ciclo de prueba completo una vez que todas las muestras estén colocadas correctamente en el sistema de caracteres finalmente podemos acercarnos a nuestro controlador de pantalla táctil con el software de BlueHill aquí abriendo el área de prueba puede seleccionar y eventualmente personalizar un método de prueba predefinido gracias a un conjunto de valores predeterminados inteligentes es extremadamente fácil cubrir los escenarios de prueba de impacto más comunes de hecho, no es necesario tener experiencia en software específica  o recibir una capacitación extensa con BlueHill Impact. Además, el Blue Hill incluye la prueba solicitada, que es un flujo de trabajo controlado y personalizado que puede realizar el administrador y que lleva al usuario a una configuración rápida lo que garantiza que la prueba siga siendo repetible, simple y sin errores. Establezcamos ahora un nuevo nombre de muestra finalmente estamos listos para comenzar una nueva prueba. 

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En este momento el marco externo cambia de color esto proporciona una imagen clara al operador sobre el estado de la máquina después de haber confirmado la compensación de la foto célula, el sistema comienza a moverse y pocos milisegundos después de la prueba es posible tener disponibles los resultados de la prueba que incluyen el gráfico fuerza deformación o fuerza tiempo y la tabla de resultados con todas las cifras principales que son básicamente la desaceleración, la fuerza, la absorción de energía y la deformación del sistema. 

Ahora la llama externa cambia, cambia de color nuevamente y podemos pasar a la siguiente muestra y el segundo comienzo de la prueba. 

Este es el procedimiento que será hecho hasta la última muestra. Después de la última muestra, el Blue Hill puede exportar automáticamente los resultados los datos brutos y los informes de prueba donde sea que los necesite. Finalmente podemos cerrar la muestra y configurar los resultados y  automáticamente se generarán informes y estarán disponibles. 

En conclusión, si está buscando una mejor comprensión de las pruebas de punción, todas las mejores prácticas para realizar la prueba de impacto y ser 100% productivo no dude en contactarnos, estaremos encantados de hablar con usted. 

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