ENSAYOS EN PLÁSTICOS
Como líder mundial de ensayos mecánicos, Instron® se asocia con muchos de los mayores fabricantes de plásticos del mundo para implementar y optimizar sus programas de ensayos. Nuestro amplio conjunto de equipos de ensayo permite realizar todas las pruebas necesarias para producir y verificar con precisión fichas de datos de material, incluidos los medidores de fluidez y HDT/Vicat, máquinas de ensayos universales para pruebas de tracción, compresión y flexión, y sistemas de péndulo Charpy e Izod para ensayo de tracción por impacto e impacto de punción. Nuestros expertos en aplicaciones están bien familiarizados con los estándares actuales de los plásticos, mientras que nuestra organización de servicio internacional está lista para proporcionar apoyo a sus laboratorios a nivel local, sin importar en qué parte del mundo se encuentren.
Instron adopta un enfoque activo respecto a las innovaciones en la industria de los materiales; nuestros expertos en aplicaciones trabajan continuamente para desarrollar nuevas soluciones en previsión de las tendencias futuras. Para ayudar a simplificar la configuración de los ensayos y garantizar que estos sigan siendo simples, repetibles y sin errores, el software Bluehill® incluye métodos de ensayo prediseñados para muchos de los estándares de ensayos en plásticos más comunes, incluidos ASTM D638, ISO 527, ISO 306 y ISO 6603. Todo el software Bluehill está diseñado con sólidas funciones de seguridad para garantizar la integridad de los resultados, mientras que Bluehill Universal para máquinas de ensayos estáticas permite la gestión centralizada y remota de múltiples sistemas en múltiples laboratorios, lo que agiliza los procesos de prueba en toda la organización.
Muchos entornos de fabricación de plásticos requieren ensayos de alto volumen, lo que los convierte en excelentes candidatos para la automatización. Aunque la automatización se puede adoptar a cualquier nivel, los laboratorios de plásticos suelen ser los que más se benefician de los sistemas robóticos o semirrobóticos, que pueden funcionar durante horas con una intervención humana mínima.
Los AT6 y AT3 de Instron son opciones totalmente robóticas y semirrobóticas que se pueden configurar para ensayos de tracción o flexión de plásticos según una amplia gama de estándares ISO y ASTM. Estos sistemas proporcionan un alto rendimiento y repetibilidad, al tiempo que permiten al operador realizar otras tareas de valor añadido. En los casos en los que la automatización completa no es factible, los accesorios como las empuñaduras neumáticas, los extensómetros automáticos y los dispositivos de alineación incorporados, junto con funciones de software como las entradas por opción, también mejoran el rendimiento a la vez que reducen drásticamente la variabilidad en los resultados.
Mantener una alta productividad puede complicado cuando se realizan grandes volúmenes de ensayos de impacto por punción según los estándares ISO 6603 y ASTM D3763. El medidor de impacto de caída de peso 9450 de Instron está equipado con un sistema de alimentación de muestras pivotante manual o un sistema automático de alimentación de muestras. Ambos dispositivos aumentan la productividad al tiempo que disminuyen las acciones repetitivas del operador asociadas a las pruebas manuales.
Se pueden utilizar polímeros de alto rendimiento en una gama más amplia de aplicaciones debido a su estabilidad térmica y resistencia química superiores. Esto permite que los componentes plásticos se utilicen en aplicaciones aeroespaciales, médicas, de defensa y otras aplicaciones industriales en las que las condiciones puedan ser extremas, lo que anteriormente habría desaconsejado el uso de plásticos. Esto se consigue utilizando estabilizadores y añadiendo materiales de refuerzo como vidrio o fibras de carbono. Estos materiales suelen ser más fuertes y rígidos que los plásticos tradicionales y tendrán valores de módulo y UTS más elevados. Se utilizan cámaras ambientales a menudo durante los ensayos mecánicos para replicar aplicaciones de temperatura extremadamente alta o baja.
La impresión 3D está ganando terreno en muchos sectores como una nueva forma revolucionaria de fabricar productos de polímeros complejos y personalizados. La fabricación aditiva también presenta una serie de desafíos únicos que deben abordarse mediante pruebas mecánicas exhaustivas para caracterizar adecuadamente las piezas y los materiales:
- El proceso de impresión crea muchas oportunidades de debilidades internas que no se observan en piezas extruidas o moldeadas por inyección
- La alta variabilidad en las piezas fabricadas de forma aditiva requiere que las pruebas se realicen en tamaños de muestra más grandes
- Las variaciones en los métodos de impresión y posprocesamiento pueden influir en el rendimiento del material, lo que conlleva que se prueben más variables y que se gestionen volúmenes de datos aún mayores
- Documento técnico Probando, probando, 1, 2… 3D | Aprenda a superar los desafíos de las pruebas para productos fabricados de forma aditiva
- Cómo lograr resultados de pruebas más repetibles en aplicaciones de impresión 3D | Artículo del blog para aplicaciones de pruebas HDT y Vicat
Muchas empresas de productos de consumo se han comprometido a reducir la cantidad de plásticos no reciclables en sus productos. En la misma línea, muchas empresas también se han comprometido a utilizar plásticos químicamente reciclados en sus productos. En cualquier caso, hay un empujón para elegir opciones más sostenibles cuando se utilizan plásticos, especialmente en artículos de un solo uso como el embalaje.
Otra forma de beneficiarse de las ventajas de los plásticos al elegir opciones sostenibles es utilizar bioplásticos. Los bioplásticos no están hechos de combustibles fósiles como otros plásticos, sino que provienen de plantas como el maíz, las patatas o la caña de azúcar. Algunos son biodegradables y compostables.
Crear opciones más sostenibles es una tendencia de la industria del plástico. Se necesitan ensayos mecánicos siempre que un producto cambie su tipo de material o proceso de fabricación para garantizar que la aplicación de uso final no se vea afectada negativamente.
- Los desechables impulsan el auge de los bioplásticos en el sector sanitario | Artículo destacado en la revista Medical Design Briefs
Tracción, compresión, flexión
Los sistemas de ensayos universales pueden estar equipados con una amplia gama de accesorios para realizar pruebas estáticas cuando se necesite determinar las propiedades de tracción, compresión y flexión de los polímeros.
Fluidez
La línea modular Instron de medidores de fluidez CEAST permite medir el caudal de fluidez (MFR) y el caudal volumétrico de fusión (MVR), los datos básicos necesarios para el control de calidad de termoplásticos en el campo de la reología.
Impacto de Charpy e Izod
Los ensayos de impacto de péndulo de Charpy e Izod son los métodos más populares para determinar la resistencia al impacto de los plásticos. Comprender las propiedades de absorción de energía es fundamental para predecir el nivel de deformación plástica que puede soportar el material.
Punción de impacto y tracción
Se utiliza una máquina de Instron de ensayo de impacto de caída de peso, diseñada para investigación y desarrollo y para controles de calidad avanzados, para determinar la energía necesaria para romper o dañar un material desde una altura concreta y con una energía y velocidad de impacto específicas.
HDT Vicat
Se utiliza la línea de sistemas termomecánicos CEAST de Instron para caracterizar el comportamiento de materiales plásticos a altas temperaturas, midiendo su temperatura de deflexión térmica (HDT) y temperatura de reblandecimiento Vicat.
Más información
Automatización
Los equipos de ensayos se están automatizando cada vez más, desde dispositivos automáticos de medición de muestras hasta sistemas completamente robóticos, lo que ayuda a los laboratorios de la industria de los plásticos a manejar el aumento de volúmenes de ensayos con mayor eficiencia.
A continuación, se muestra una lista de algunos de los estándares de pruebas internacionales más comunes para materiales plásticos.
