Módulo de Young
En las aplicaciones en las que los componentes de plástico están diseñados para soportar tensiones, las propiedades mecánicas de los polímeros desempeñan un papel especialmente importante. Entre las características mecánicas fundamentales de los materiales se encuentran:
Estas propiedades pueden investigarse y compararse entre diferentes productos utilizando métodos de ensayo normalizados. Por ejemplo, las propiedades de tracción de los plásticos, como la resistencia a la tracción y la rigidez, pueden determinarse según la norma DIN EN ISO 527 aplicando brevemente una carga en una dirección con un ensayo de tracción. Los posibles resultados y los valores típicos observados durante dicho ensayo, en función del comportamiento del material, se resumen en el siguiente gráfico:
Ensinger comprueba las propiedades mecánicas de todos nuestros productos semiacabados. Esta información se facilita en nuestras fichas técnicas estándar de los productos. Esta información permite a los usuarios comparar de forma directa y fiable las propiedades físicas de diferentes materiales de ingeniería.
Los usuarios deben tener en cuenta que, al comparar los valores de Ensinger con los de otras fuentes, pueden aparecer resultados aparentemente distintos. Esto se debe probablemente a los diferentes métodos de ensayo, a las diferentes velocidades de ensayo y a las diferentes muestras de ensayo. La diferencia podría derivarse del hecho de que la mayor parte de la bibliografía disponible sobre materiales termoplásticos se basa en resultados de probetas moldeadas por inyección, mientras que los datos proporcionados en las hojas de datos de Ensinger se obtienen de probetas mecanizadas a partir de muestras extruidas. El nivel de cristalinidad y la orientación de las fibras difieren entre los materiales extruidos y los moldeados por inyección, lo que da lugar a importantes diferencias en los valores.
Módulo de Young del vidrio
ResumenSe ha desarrollado un modelo general para predecir el módulo dependiente de la temperatura y el límite elástico de diferentes polímeros termoplásticos. Este modelo, que depende de sólo dos parámetros con significados físicos claros y específicos, puede describir el módulo dependiente de la temperatura y el límite elástico de los polímeros termoplásticos en toda la región de transición vítrea. El módulo dependiente de la temperatura y el límite elástico de tres polímeros termoplásticos se midieron mediante ensayos de tensión uniaxial en un rango de temperatura de 243-383 K. Las predicciones mostraron una excelente concordancia con los datos experimentales. El análisis de sensibilidad de los parámetros de entrada del modelo mostró un efecto insignificante en el presente modelo general. La universalidad del presente modelo general se validó además, mostrando una excelente concordancia con los datos experimentales publicados sobre otros polímeros termoplásticos y sus compuestos.
Modelo general del módulo dependiente de la temperatura y del límite elástico de los polímeros termoplásticosDerechos y permisosReimpresiones y permisosAcerca de este artículoCite este artículoHuang, PY., Guo, ZS. & Feng, JM. General Model of Temperature-dependent Modulus and Yield Strength of Thermoplastic Polymers.
Módulo e del caucho
Las calidades Desmopan® y Texin® tienen una dureza que oscila entre 60-98 Shore A y 30-75 Shore D. Se caracterizan por sus elevados valores de tensión de tracción y alargamiento a la rotura, pero estas propiedades sólo interesan a la hora de describir los materiales. A efectos prácticos, los valores de tensión-deformación en el rango de pequeñas deformaciones son clave. Desmopan® y Texin® ofrecen una extraordinaria resistencia al desgaste gracias a su alta resistencia al desgarro y a la propagación del mismo, combinada con su elasticidad. En determinadas condiciones, como la abrasión en húmedo, Desmopan® y Texin® pueden incluso alcanzar una mayor vida útil que los aceros de alta calidad.
El alto nivel de variación que puede alcanzarse en la química del poliuretano hace posible producir Desmopan® con una gama muy amplia de módulos de Young. La gama de hasta 1000 MPa está cubierta por los grados no reforzados. Los poliuretanos termoplásticos reforzados (RTPU) (por ejemplo, Desmovit®) pueden alcanzar módulos considerablemente más altos. El gráfico siguiente muestra la gama de módulos de Young de los poliuretanos termoplásticos y RTPU en comparación con otros plásticos de ingeniería.
Módulo E frente al módulo de Young
A lo largo de los años ha habido muchos posts sobre la caracterización de los polímeros que se centraban principalmente en los termoestables. En la siguiente serie de posts, hablaremos de varios tipos de ensayos mecánicos que pueden utilizarse para caracterizar las propiedades mecánicas tanto de los termoestables como de los termoplásticos. En esta entrada, hablaremos de los ensayos de tracción para polímeros.
La norma ASTM D638 describe el método de ensayo estándar para las propiedades de tracción de los plásticos. La norma ASTM D638 es aplicable para ensayar probetas de cualquier espesor hasta 14 mm (0,55 pulgadas). Para los ensayos de tracción de muestras muy finas (láminas de menos de 1 mm (0,04 pulgadas), la norma ASTM D882 es el método de ensayo preferido. En este artículo se tratará la norma D638 para mayor claridad. El ensayo de tracción mide la carga (esfuerzo) en función de la deformación (tensión) utilizando un marco de ensayo instrumentado. La carga se mide mediante una célula de carga calibrada y la deformación se determina a partir del movimiento de la cruceta o mediante un extensómetro fijado a la muestra. En la figura 1 se muestra el montaje experimental.