ASTM D882 Ensayo de películas y láminas
La ASTM D882 es un método de ensayo estándar para determinar las propiedades de tracción de películas y láminas plásticas delgadas con un espesor inferior a 1,0 mm (0,04 pulg.) y es de gran importancia en la industria del envasado de películas, tanto en el control de calidad como en la investigación y el desarrollo.
A continuación encontrará una descripción general de la norma ASTM D882 en relación al uso y la importancia de la norma, las probetas, la ejecución del ensayo y el equipo de ensayos necesario, los resultados y los parámetros clave. Para obtener información detallada sobre ASTM D882, es imprescindible adquirir la norma.
La norma ISO equivalente, ISO 527-3, es similar a la ASTM D882, pero no puede considerarse técnicamente equivalente, ya que la ISO permite geometrías de probeta adicionales, exige diferentes velocidades de ensayo y el uso de un extensómetro o marcas de medición en la probeta. En la ASTM, en cambio, el extensómetro es opcional.
Los ensayos de tracción en plásticos con un espesor de probeta superior a 1,0 mm (0,04 pulgadas) deben realizarse de acuerdo con el método de ensayo ASTM D638.
Objetivo y valores característicos Ensayo de tracción láminas de separadores Probetas Realización del ensayo y equipos Ensayo automatizado de films y láminas
Objetivo de la norma ASTM D882 y valores característicos determinados
Las películas y láminas plásticas finas desempeñan un papel muy importante en la industria del envasado para la protección de alimentos y bienes de consumo cotidiano. Los fabricantes de plásticos y las empresas de embalajes y envasado utilizan las propiedades mecánicas determinadas para evaluar el rendimiento de sus láminas de plástico, para el control de calidad de los lotes de láminas producidos y en el desarrollo de materiales continuamente mejorados.
La normaASTM D882 contempla la determinación de los siguientes valores característicos:
- Resistencia a la tracción: se calcula dividiendo la fuerza máxima por la sección transversal original de la probeta. El resultado se expresa en fuerza por unidad de superficie (megapascales). Resistencia a la rotura: se calcula del mismo modo que la resistencia a la tracción, utilizando la fuerza de rotura en lugar de la fuerza máxima.
- Punto de rotura: Tensión y deformación en el momento de rotura de la probeta
- Punto de fluencia: Tensión y deformación en el punto de la curva donde el gradiente es cero
- Módulo de elasticidad: es un índice que indica la rigidez de las películas y láminas plásticas finas
- Energía de tracción a la rotura
- Factor de rotura: se calcula dividiendo la fuerza máxima por la anchura original de la probeta (kN/m)
Ensayos de tracción de películas y láminas de separadores de baterías
Las láminas separadoras de las baterías de iones de litio aíslan el ánodo del cátodo para evitar cortocircuitos. Al mismo tiempo, el separador permite el flujo de portadores de carga iónica necesarios para cerrar el circuito de corriente en una celda electroquímica.
Además de los separadores cerámicos y los no tejidos de fibra de vidrio, se utilizan principalmente membranas poliméricas. La determinación fiable de la resistencia a tracción y el alargamiento a la rotura proporciona información sobre la integridad de la lámina separadora sometida a cargas mecánicas operativas..
Mientras que las láminas separadoras más gruesas evitan de forma eficaz y segura el contacto entre el ánodo y el cátodo, las láminas más finas permiten reducir el peso de la batería y mejorar la densidad energética.
Desde el punto de vista técnico, los ensayos cubren los principales requisitos exigidos en los separadores mediante ensayos de tracción según ISO 527-3 y ASTM D882, así como ensayos de perforación según EN 14477, ASTM D5748 y ASTM F1306. Estos ensayos también se realizan por electrólisis, en estado húmedo, para obtener unas características mecánicas cercanas a la realidad.
La participación activa en el desarrollo de normas, especialmente para los materiales de baterías, garantiza que los métodos de ensayo de ZwickRoell sigan cumpliendo todos los requisitos en un futuro.
Probetas ASTM D882
Las películas y láminas con un grosor (espesor de probeta) hasta 1 mm se ensayan según la norma ASTM D882, con probetas en tira, cuya longitud total debe ser al menos 50 mm (2 pulg.) mayor que la longitud de sujeción. El ancho de probeta b deberá ser de 5 mm y 25,4 mm.
- Para aplicaciones de control de calidad, la probeta estándar según ASTM D882 tiene una longitud de sujeción L = 100 mm (4 pulg.) con una longitud total de ≥150 mm
- Para la determinación del módulo, la norma ASTM D882 recomienda una longitud de sujeción L = 250 mm (10 pulg.) con una longitud total de ≥300 mm para minimizar los efectos en los resultados del ensayo causados por el deslizamiento de la probeta fuera del agarre de la probeta.
La norma ISO 527-3 también recomienda el uso de probetas en tira, pero especifica otras geometrías de probeta y también permite otros tipos de probetas tipo halterio.
Las probetas en tira ASTM D882 e ISO 527-3 se pueden fabricar con una máquina de corte de láminas y films. La preparación de las probetas debe realizarse con especial atención. Deben evitarse entalladuras y rasgaduras, ya que pueden provocar una rotura prematura de la probeta.
Procedimiento y equipos de ensayo
- Durante la ejecución del ensayo de tracción de láminas según ASTM D882, es imprescindible asegurarse de que la probeta esté alineada verticalmente durante la sujeción de la probeta. Las mordazas utilizadas deben tener una capacidad de sujeción uniforme y segura de la probeta de película plástica fina durante el ensayo de tracción, sin que la probeta se deslice o se aplaste o rompa en las mordazas.
- Las propiedades de determinadas láminas pueden cambiar con la dirección en el plano (anisotropía), por lo que deben ensayarse probetas de ambas orientaciones.
- La velocidad de ensayo puede ajustarse en el software de ensayo testXpert en función del alargamiento de rotura esperado de la probeta.
- Durante el proceso de centrado de una probeta de lámina menos rígida o debido a la presión de apriete, puede provocarse una pretensión de la probeta antes de que comience el ensayo. Esta es necesaria para evitar un pie de curva en el diagrama tensión-deformación. Sin embargo, no debe superar un valor de tracción definido al medir el módulo de tracción y los valores de tensión. Con el software de ensayo testXpert, puede definirse una pretensión de conformidad con la norma y garantizar de este modo resultados de ensayo precisos y repetibles.
ASTM D882 - Máquina de ensayos
El ensayo de tracción en láminas plásticas delgadas según ASTM D882 se realiza normalmente en una máquina de ensayos universal de una columna zwickiLine 500 N, debido a las bajas fuerzas de rotura. Para probetas con una longitud de sujeción L = 250 mm, preferibles para la determinación del módulo, puede ser necesario emplear un bastidor de carga de la serie zwickiLine monocolumna de altura adicional para realizar el ensayo hasta la rotura, debido al elevado alargamiento de rotura.
Medición de la deformación / extensómetro
- Para determinar la medición de la deformación, la norma ASTM D882 recomienda la medición del recorrido del travesaño, a saber, el registro y cálculo de la deformación mientras varía la distancia de sujeción de las mordazas durante el ensayo. No es obligatorio un extensómetro como en la norma ISO 527-3.
- Opcionalmente, puede utilizarse un extensómetro que mida la deformación entre 2 puntos de la probeta. Debido a la sensibilidad de las probetas de película y lámina, debe asegurarse de minimizar la carga en los puntos de contacto de la probeta con el extensómetro. Por este motivo, recomendamos el uso de un vídeo extensómetro sin contacto (videoXtens 2-150 HP o videoXtens 1-270 P), según la deformación esperada de la probeta).
ASTM D882 - Mordazas y mandíbulas
- La alineación vertical de la probeta y una técnica de sujeción suave pero segura constituyen el mayor reto en el ensayo de películas y láminas de plástico y, por lo tanto, son decisivas para la determinación exacta de las propiedades de tracción según ASTM D882. El uso de mordazas neumáticas de Fmáx. 1kN y mandíbulas de aluminio/Vulkollan puede ser especialmente útil para películas y láminas que tienden a contraerse, ya que la presión de apriete se mantiene durante el ensayo.
- El soporte de inserción para la colocación segura y rápida de láminas finas de plástico en las mordazas permite garantizar una alineación vertical de la probeta y, con ello, reducir errores de operación y la influencia del usuario durante el posicionamiento de la probeta. Esto garantiza unos resultados de ensayo fiables y aumenta el volumen de probetas. El soporte de inserción está disponible para probetas de diferentes anchuras y longitudes, de acuerdo con la norma ASTM D882.
Ensayo de tracción en films y láminas según ASTM D882 con el software de ensayos testXpert
Nuestro software de ensayo testXpert permite realizar el ensayo de tracción de películas y láminas según ASTM D882de forma sencilla y fiable:
- Garantiza un ensayo normalizado y sin influencia del usuario: La parametrización y validación del programa de ensayo se lleva a cabo de forma centralizada de conformidad con las normas. Todos los parámetros de configuración del sistema se cargan automáticamente. El cumplimiento de los amplios requisitos de las normas no depende de personas individuales.
- Adaptación a la norma sin concesiones: Las distancias de los útiles se ajustan de forma absoluta y a prueba de manipulaciones en el programa de ensayo, lo que permite detectar y comprobar visualmente la longitud de sujeción de la probeta, p. ej. 100 mm.
- Ahorra tiempo, ya que cada ensayo cuenta: Los resultados también pueden recalcularse después del ensayo si, por ejemplo, se corrigen las dimensiones de la probeta.
Ensayo automatizado de tracción en películas y láminas plásticas según ASTM D882 con roboTest F
La garantía de calidad es esencial en la producción de películas y láminas de plástico. Además, un mercado en crecimiento como el de los vehículos eléctricos requiere soluciones automatizadas para aumentar el rendimiento y la eficiencia de los ensayos, debido al creciente volumen de ensayos. Para ello, ZwickRoell ha desarrollado el sistema de ensayos automatizado 'roboTest F' .
- Este sistema de ensayos está formado por una máquina de ensayos AllroundLine con área de ensayo prolongada.
- Las probetas para el ensayo de tracción se introducen a través de un almacén de probetas que sujeta de una hasta 200 unidades.
- El almacén está compuesto por una base y una cinta giratoria con pinzas que sujetan las probetas.
- Estas pinzas varían según el tipo y la forma de la probeta. De esta forma, también se pueden ensayar láminas y textiles de diferentes dimensiones con el mismo sistema.
Además de una reducción de costes a medio plazo, tiene la ventaja de poder llevar a cabo los ensayos sin errores. Como el operario ya no interviene en este proceso, se alcanza una elevada reproducibilidad de los resultados de ensayo.
más información sobre el roboTest F calculadora de amortización Solicite asesoramiento
Descargas del ensayo de tracción en films y láminas según ASTM D882
- Folleto sectores: Plástico y goma PDF 9 MB
- Información del producto: Máquina de ensayos zwickiLine hasta Fmáx. 5 kN PDF 820 KB
- Información del producto: Mordazas neumáticas Fmáx. 1 kN PDF 3 MB
- Información del producto: Soporte para la inserción de láminas delgadas y flexibles PDF 714 KB
- Información del producto: videoXtens 2-150 HP PDF 1 MB
- Información del producto: videoXtens 1-270 P PDF 1 MB
- Información del producto: Automatización roboTest F probetas no rígidas PDF 98 KB
