Pruebas de resistencia

Antes de cerrar esta sección, puede ser útil también conocer las diferentes propiedades mecánicas y térmicas que pueden definir un polímero. Estas 3 pruebas pueden determinar cuán “resistente” es un material dependiendo de la aplicación que requieras de tu impresión.

Primero revisemos las 3 pruebas mecánicas principales:

Ensayo de tracción

El ensayo de tracción es cuando una probeta de polímero se somete a tensión hasta que se rompe. La prueba puede usarse para determinar la resistencia a la tracción de la probeta, el módulo de Young y el alargamiento en la rotura.

Ensayo de impacto Charpy

El ensayo de impacto Charpy es el proceso de medir la cantidad de energía al impacto que se requiere para fracturar una probeta de ensayo. Esta prueba se realiza fijando una probeta de polímero apropiada en su lugar y liberando un péndulo con una masa determinada desde una altura fijada para colisionar con la probeta de ensayo.

Ensayo de flexión en tres puntos

El ensayo de flexión en tres puntos es la medición de la resistencia de una probeta a la deformación bajo una carga gradual. Las muestras de ensayo están sometidas a tensiones significativas de tracción y compresión en su plano además de tensiones de corte. Esta prueba puede usarse para determinar la resistencia a la flexión y el módulo de flexión.

Cada una de estas pruebas proporcionará datos importantes que definirán el desempeño del material:

La resistencia a la tracción dará un gráfico similar al siguiente:

Resistencia a la tracción

La resistencia a la tracción caracteriza la tensión máxima requerida para estirar la probeta hasta el punto en que cede o se rompe. La resistencia a la tracción en el límite elástico mide la tensión a la que una probeta cede ante la tensión (conocido como estricción), la resistencia a la tracción en la rotura mide la tensión a la que una probeta se rompe, y la resistencia última a la tracción es la máxima entre ambas. Esto nos permite entender el límite de la resistencia de un material y su comportamiento bajo esfuerzo.

Alargamiento en la rotura

El alargamiento en la rotura mide la proporción de deformación entre la longitud inicial y la longitud aumentada justo antes de la rotura. Esto nos permite ver la cantidad de estiramiento que un material puede soportar antes de romperse.

Módulo de Young

El módulo de Young mide la resistencia de los polímeros a la deformación bajo esfuerzo a lo largo de un solo eje. El módulo de Young puede usarse para estimar la rigidez de estructuras hechas con el material.

La resistencia a la flexión dará un gráfico similar al siguiente:

Módulo de flexión

El módulo de flexión es una propiedad física local que se calcula como la relación entre tensión y deformación en la deformación por flexión. El módulo de flexión tiene similitudes con el módulo de Young ya que prueba la capacidad de los polímeros para resistir la deformación.

Resistencia a la flexión

La resistencia a la flexión representa la mayor tensión experimentada dentro del material en su punto de cedencia o rotura.

Resistencia al impacto Charpy

La resistencia al impacto Charpy prueba la cantidad de fuerza o energía de impacto (kJ/m2) que se requiere para fracturar la probeta de ensayo.

Ahora revisemos las propiedades térmicas:

Temperatura de deformación por calor

La temperatura de deformación por calor es la medida de la temperatura a la que un polímero sufre una cierta cantidad de deformación. La prueba se realiza usando una carga específica, aumentando la temperatura de forma constante a 2 °C/min y midiendo la temperatura una vez que el desplazamiento del sensor de contacto de la probeta alcanza 10 mm.

Temperatura de ablandamiento Vicat

Aunque comparable con la HDT, la temperatura de ablandamiento Vicat difiere al proporcionar un método de ensayo que simula el punto en el que la temperatura ablanda las propiedades físicas del material lo suficiente para que un objeto externo bajo una presión establecida penetre la superficie exterior de la probeta en 1 mm.

Índice de fusión

El índice de fusión caracteriza el comportamiento de flujo de un polímero bajo una presión y temperatura determinadas. Esto se consigue extruyendo el polímero y midiendo el peso total del extrudado en un periodo de tiempo establecido. Cuanto más material se extruye, mayor es el peso y por lo tanto menor la viscosidad.