Guía completa sobre la norma ISO 178

La norma ISO 178 permite el uso de diferentes sistemas de medición de la deflexión según los resultados deseados y las precisiones asociadas. Desde la menor a la mayor precisión, los tipos de medición de deflexión permitidos son desplazamiento de cruceta, desplazamiento de cruceta con corrección de cumplimiento y uso de un dispositivo de medición directa de deformación. Antes de la actualización de 2010 de la norma ISO 178, los errores de precisión en la medición de la deflexión no podían superar el 1 % del valor. Sin embargo, desde la actualización de 2010, los operadores deben usar un deflectómetro Clase 1 según la norma ISO 9513, o usar un software capaz de eliminar el cumplimiento de máquina de los resultados.

Cualquiera sea la precisión de deflexión que requiere su laboratorio, Instron tiene una solución para lograrla. Todos los marcos de ensayo serie 3400 y serie 6800, equipados con software Bluehill^® Universal, pueden medir la deflexión de la cruceta con o sin corrección de cumplimiento. Instron también ofrece una gama de soluciones para la medición directa de la deformación. Una solución común es un extensómetro acoplable montado en un émbolo, o deflectómetro. Las soluciones más avanzadas y de mayor productividad incluyen el AutoX750 y el extensómetro de video avanzado (AVE2). 

El dispositivo de medición de deflexión, similar a la celda de carga del sistema, también debe verificarse en relación con el rango operado de los resultados informados. En especial, el módulo de flexión se calcula a deflexiones excepcionalmente pequeñas (por debajo de 0,1 mm). Es útil identificar los desplazamientos mínimo y máximo del ensayo para poder instruir correctamente al proveedor de verificación.

Se necesita un accesorio de curvatura de tres puntos para el ensayo según la norma ISO 178. Este accesorio consta de un yunque de carga superior montado en la cruceta móvil y una viga de soporte fija inferior con dos yunques ajustables. El accesorio de flexión 2810-400 de Instron cumple plenamente con los requisitos del accesorio y se adapta para usar con yunques de 2,0 mm de radio para especímenes de ensayo de hasta 3,0 mm de grosor o yunques de 5,0 mm de radio para especímenes más gruesos. El requisito de espacio de soporte se basa en la proporción del grosor del espécimen, que varía según la rigidez del material que se ensaya. Los yunques ajustables permiten al operador configurar la distancia del espacio de soporte y presenta unidades de longitud graduadas en la viga de soporte que permiten el posicionamiento preciso de los yunques. También permite el centrado fácil del deflectómetro cuando se usan dispositivos de medición de deformación. Como la alineación del espécimen puede generar una variación importante en los resultados, se debe tener cuidado para garantizar que los especímenes están alineados de manera uniforme en cada ensayo. Los accesorios de curvatura de Instron también se ofrecen con brazos de alineación que se ajustan al ancho del espécimen.

La norma ISO 178 exige que se realicen mediciones del ancho y grosor en el centro de la longitud del espécimen según la norma ISO 16012. Se toman al menos tres mediciones del ancho y el grosor y se registra el promedio. La función del dispositivo de medición automática del espécimen (ASMD) de Instron en Bluehill Universal permite a los operadores conectar hasta dos micrómetros o dispositivos de medición a la computadora e ingresar el promedio de las mediciones directamente en el software. Esto elimina la probabilidad de que el operador ingrese errores e incrementa la eficiencia.

El espacio del accesorio de curvatura de tres puntos (distancia entre los yunques inferiores) se configura como una función del grosor del espécimen. Las condiciones ambientales del ensayo, por ejemplo, baja temperatura o alta temperatura, dependen del material que se ensaya y deben acordarse entre el laboratorio y el cliente. La norma ISO 291 ofrece pautas si no tiene esta información. Instron ofrece cámaras ambientales completamente integradas para realizar ensayos no ambientales.

La norma ISO 178 específica el Método A y el Método B para configurar la velocidad de la cruceta. El método A usa una velocidad durante todo el ensayo, mientras que el Método B usa una velocidad durante la región del módulo inicial y una segunda velocidad para el resto del ensayo. Las velocidades constantes de cruceta usadas tienen el objetivo de estimar tasas de deformación específicas. Siguiendo una rutina de precarga, el espécimen del ensayo se somete a deflexión hasta que se rompe o deformación por flexión del 5 %, lo que ocurra primero. Los datos de fuerza y deflexión se registran durante todo el ensayo a una tasa de adquisición de datos suficiente.

Cuando se configura el ensayo, se recomienda tener una precarga adecuada para garantizar mediciones de deformación precisas y uniformes. La cantidad de fuerza aplicada al espécimen antes del inicio del ensayo impacta directamente en la repetibilidad de los cálculos.

A continuación, presentamos una lista de cálculos y resultados que pueden informarse para la norma ISO 178:

• Esfuerzo de flexión–: una función de la carga aplicada, espacio, ancho y grosor del espécimen. Esto difiere del esfuerzo de tracción o de compresión, que es fuerza por área de unidad.
• Tensión de la flexión–: una función de la deflexión, espacio y grosor del espécimen. Esto difiere de la deformación por tracción o compresión, que es el cambio en la longitud de calibre en relación con la longitud de calibre original.
• Módulo de flexión–: una función de esfuerzo de flexión y tensión de la flexión entre 0,05 % y 0,25 % de tensión de la flexión. Se puede adaptar un módulo de acorde en esos puntos en una curva de esfuerzo de flexión frente a tensión de la flexión.
• Resistencia a la flexión– : el esfuerzo máximo de flexión obtenido durante un ensayo de curvatura.
• Esfuerzo de flexión al romperse–: el esfuerzo de flexión cuando el espécimen se rompe. Para algunos materiales, el espécimen se rompe antes de un punto de deformación, en ese caso la resistencia a la flexión es igual al esfuerzo de flexión al romperse.
• Esfuerzo de flexión al 5 % de tensión de la flexión–: el esfuerzo de flexión al final de un ensayo, para los ensayos donde el espécimen no se rompe dentro del 5 % de tensión de la flexión.