Comportamiento tensión-deformación de los polímeros
3) Comportamiento similar al del caucho: se caracteriza por la ausencia de un punto de fluencia máximo, pero presenta una meseta en una curva de tensión/deformación de ingeniería. A menudo, el comportamiento similar al del caucho presenta un aumento terminal de la tensión seguido de un fallo que da lugar a un desgarro con poca deformación permanente en la superficie de fallo, por ejemplo, la gelatina.
La siguiente figura de Ward muestra que estos tres tipos de fallo pueden observarse en un mismo polímero por variación del tiempo (tasa de deformación) o de la temperatura. Un buen ejemplo de esto es la masilla tonta. Por lo general, una muestra de polímero muestra uno de los mecanismos de fallo característicos en condiciones normales, es decir, el poliestireno muestra un fallo frágil, el polietileno muestra un cuello, el polidimetilsiloxano reticulado muestra un comportamiento gomoso, el poliestireno de alto impacto muestra un comportamiento de cesión. El tipo de comportamiento también puede cambiar con el tipo de deformación, es decir, el poliestireno presenta cuarteo o fallo frágil en tensión, pero muestra un comportamiento de banda de cizallamiento y cesión en compresión.
Deformación plástica en la cerámica
Este artículo necesita citas adicionales para su verificación. Por favor, ayude a mejorar este artículo añadiendo citas de fuentes fiables. El material sin fuente puede ser cuestionado y eliminado.Buscar fuentes: “Deformación” ingeniería – noticias – periódicos – libros – scholar – JSTOR (septiembre de 2008) (Aprende cómo y cuándo eliminar este mensaje de la plantilla)
En ingeniería, la deformación se refiere al cambio de tamaño o forma de un objeto. Los desplazamientos son el cambio absoluto de la posición de un punto del objeto. La deformación es el cambio relativo de los desplazamientos externos en un objeto. La deformación es el cambio interno relativo de la forma de un cubo de material infinitesimal y puede expresarse como un cambio adimensional de la longitud o del ángulo de distorsión del cubo. Las deformaciones se relacionan con las fuerzas que actúan sobre el cubo, que se conocen como tensiones, mediante una curva de tensión-deformación. La relación entre la tensión y la deformación suele ser lineal y reversible hasta el límite de fluencia y la deformación es elástica. La relación lineal de un material se conoce como módulo de Young. Por encima del límite elástico, queda un cierto grado de distorsión permanente después de la descarga y se denomina deformación plástica. La determinación de la tensión y la deformación en todo un objeto sólido viene dada por el campo de la resistencia de los materiales y para una estructura por el análisis estructural.
La tensión en los polímeros
PrintPolymers presenta una amplia gama de comportamientos de tensión-deformación, como se muestra en la figura siguiente. El polímero frágil (curva roja) se deforma elásticamente y se fractura antes de deformarse plásticamente. La curva azul es un polímero plástico y es similar a las curvas de muchos metales. Su comportamiento comienza en la región de deformación elástica lineal. Cuando la curva pasa de la deformación elástica a la plástica, suele haber un pico de tensión. En el caso de los materiales poliméricos, este pico de tensión se identifica como el límite elástico. A medida que el material se estira más, se produce la fractura. El valor de la tensión cuando se produce la fractura se define como la resistencia a la tracción para los materiales poliméricos. La resistencia a la tracción puede ser mayor, igual o menor que el límite elástico. La curva verde corresponde a una clase de polímeros conocidos como elastómeros. Estos materiales presentan una elasticidad similar a la del caucho y vuelven a su forma original a menos que se extiendan hasta el punto de fractura.
Aunque algunas de las curvas de tensión-deformación de los polímeros pueden parecerse a las de los metales, los polímeros son mecánicamente diferentes a los metales (o la cerámica). Un polímero altamente elástico puede estirarse más de 10 veces la longitud original antes de romperse, mientras que un metal puede estirarse elásticamente un 10% de la longitud original y puede estirarse plásticamente hasta el doble de la longitud original antes de alcanzar su punto de fractura. Como se ve en la figura siguiente, los valores de módulo elástico más grandes de los polímeros están muy por debajo de los valores de la cerámica y los metales.
El cuello de los polímeros
Los polímeros impresos presentan una amplia gama de comportamientos de tensión-deformación, como se muestra en la figura siguiente. El polímero frágil (curva roja) se deforma elásticamente y se fractura antes de deformarse plásticamente. La curva azul es un polímero plástico y es similar a las curvas de muchos metales. Su comportamiento comienza en la región de deformación elástica lineal. Cuando la curva pasa de la deformación elástica a la plástica, suele haber un pico de tensión. En el caso de los materiales poliméricos, este pico de tensión se identifica como el límite elástico. A medida que el material se estira más, se produce la fractura. El valor de la tensión cuando se produce la fractura se define como la resistencia a la tracción para los materiales poliméricos. La resistencia a la tracción puede ser mayor, igual o menor que el límite elástico. La curva verde corresponde a una clase de polímeros conocidos como elastómeros. Estos materiales presentan una elasticidad similar a la del caucho y vuelven a su forma original a menos que se extiendan hasta el punto de fractura.
Aunque algunas de las curvas de tensión-deformación de los polímeros pueden parecerse a las de los metales, los polímeros son mecánicamente diferentes a los metales (o la cerámica). Un polímero altamente elástico puede estirarse más de 10 veces la longitud original antes de romperse, mientras que un metal puede estirarse elásticamente un 10% de la longitud original y puede estirarse plásticamente hasta el doble de la longitud original antes de alcanzar su punto de fractura. Como se ve en la figura siguiente, los valores de módulo elástico más grandes de los polímeros están muy por debajo de los valores de la cerámica y los metales.