La guía definitiva para los ensayos de resistencia al desgarro de cauchos y elastómeros ASTM D624

Especímenes

Cuando se realizan ensayos según esta norma, primero se mella o corta la probeta y se propaga un desgarro a través de esta zona dañada, que se convierte en el lugar de concentración de la tensión. La norma ASTM D624 incluye dos definiciones diferentes para la resistencia al desgarro en función del tipo de probeta que se ensaye.

En esta norma se describen 5 tipos de probetas aceptables: Tipos A, B, C, T y CP. Cuando se ensayan probetas tipo A, B o C, la resistencia al desgarro se define como la fuerza máxima dividida por el grosor de la probeta. Cuando se ensayan probetas de tipo T o CP, la resistencia al desgarro es la fuerza media o mediana de la porción de la curva generada durante el desgarro de la probeta dividida por el grosor de la probeta. Se utiliza la media o la mediana en función del tipo de curva de tensión/deformación generada por el material ensayado.

Los ensayos de desgarro de elastómeros son especialmente importantes porque la mayoría de los elastómeros que se rompen o fallan en su aplicación prevista lo hacen debido a la iniciación y propagación de un desgarro. Los cinco tipos diferentes de probetas de la prueba ASTM D624 proporcionan una variedad de opciones de geometrías y concentraciones de tensión que podrían provocar el inicio de un desgarro en una aplicación del mundo real. Los resultados de esta prueba no pretenden cuantificar la resistencia al desgarro de un material en servicio, sino simplemente comprender cómo se comporta en las condiciones de prueba especificadas.

Las probetas de los tipos A, B, C y T deben prepararse todas con un troquel de corte según las dimensiones de la especificación. Las probetas de tipo CP deben moldearse. Para los tipos A y B, también debe utilizarse un dispositivo o troquel de entalladura para realizar el corte pequeño.

Dado que los resultados de este ensayo dependen en gran medida del grosor de la probeta, es fundamental que se asegure de medirla con precisión utilizando un micrómetro conforme a la norma ASTM D3767. La norma ASTM D3767 especifica los requisitos de tolerancia y precisión del dispositivo de medición de la probeta, junto con la geometría de la superficie de contacto y la fuerza que se ejerce sobre la probeta durante la medición. La precisión del dispositivo de medición de muestras suele pasarse por alto y puede tener una influencia significativa en los resultados de sus ensayos. Para un flujo de trabajo sin problemas, opte por un dispositivo automático de medición de muestras que introduzca las dimensiones necesarias en su software de ensayos.

Cámara medioambiental

Los elastómeros ensayados según la norma ASTM D624 suelen destinarse a un uso futuro en condiciones no ambientales. Dado que las condiciones ambientales tienen un gran impacto en la resistencia al desgarro de los elastómeros, debe tenerse cuidado para garantizar que las condiciones de ensayo imitan las de la aplicación de uso final prevista. La velocidad de ensayo, la temperatura, la humedad, las dimensiones de las probetas y las condiciones previas al ensayo tienen efectos notables en los resultados del ensayo y deben controlarse para que el ensayo produzca datos útiles. Para garantizar que estos elementos simulan la aplicación de uso final del material, la prueba ASTM D624 se realiza con frecuencia dentro de una cámara ambiental en la que se puede utilizar calefacción o refrigeración (LN2 o CO2).

Las cámaras climáticas de la serie 600 de Instron permiten a los operarios supervisar la temperatura dentro de la cámara durante todo el ensayo. Además, el tiempo de acondicionamiento y la temperatura se pueden configurar dentro de Bluehill Universal para garantizar que todas las probetas se acondicionen adecuadamente antes del inicio del ensayo.

Rendimiento

Los laboratorios que deseen aumentar su rendimiento pueden realizar varias modificaciones en la configuración del sistema. Los dispositivos automáticos de medición de muestras y las mordazas neumáticas aumentan la eficacia de las pruebas al reducir la cantidad de intervención manual necesaria por parte del operario. Aunque el tiempo de ensayo para la norma ASTM D624 suele ser bajo, es posible que los laboratorios que también realizan ensayos según la norma ASTM D412 deseen aumentar la cantidad de probetas ensayadas al día. En este caso, los bastidores de pruebas multiestación pueden proporcionar el mejor rendimiento porque el operario puede realizar hasta cinco pruebas simultáneamente. También existen sistemas de ensayo totalmente automatizados y están diseñados para incorporar la medición, la carga, el ensayo y la retirada de las muestras. Estos sistemas pueden funcionar durante horas sin requerir ninguna interacción del operario. Además, estos sistemas ayudan a reducir la variabilidad debida al error humano.

Como ejemplo, vea este vídeo de un sistema de ensayo automatizado AT6 de Instron capaz de cumplir los requisitos de la norma ASTM D624. El sistema se ha configurado con una cámara para ensayar probetas de elastómero en condiciones no ambientales.