ISO 527-3 Ensayo de tracción en láminas y films plásticos
Los ensayos de tracción en láminas de plástico son de gran importancia en la industria del envasado en film, pero también en el ensayo de separadores de baterías.
La norma ISO 527-3 especifica las condiciones de ensayo para determinar las propiedades de tracción de las películas y láminas de plástico de menos de 1 mm de espesor y se basa en los principios generales especificados en la norma ISO 527-1, como el acondicionamiento, el procedimiento del ensayo, los equipos y los resultados.
La ASTM homóloga a la ISO 527-3 es la norma ASTM D882, que, sin embargo, no puede considerarse equivalente desde el punto de vista técnico, ya que no sólo difiere en las geometrías de las probetas, sino que también exige menos requisitos de precisión en la medición de la deformación.
Los plásticos de más de 1 mm de espesor se ensayan de conformidad con las normas ISO 527-2 y ASTM D638.
Valores característicos Ensayo de tracción láminas separadoras Probetas Realización del ensayo y equipos Ensayo automatizado de films i láminasDescargas Proyectos de clientes Solicite asesoramiento
ISO 527-3 Valores característicos
El ensayo de tracción en láminas plásticas proporciona valores medidos sobre el comportamiento de un material sometido a un esfuerzo de tracción cuasi-estático, almunia y constantemente creciente.
Los resultados de ensayo típicos son parámetros como:
- Esfuerzo de fluencia
- Deformación por tracción en punto de fluencia
- Tracción máxima y alargamiento de rotura nominal
Al emplear probetas en forma de bandas o tiras, los resultados del alargamiento de rotura nominal dependen tanto de la forma de la probeta como de su fijación. Recomendamos el uso de mordazas de cierre paralelo. Las mandíbulas deben de estar diseñados de forma que se produzca un contacto linear entre la mandíbula y la probeta.
Ensayos de tracción en el ensayo de láminas separadoras de baterías según la norma ISO 527-3
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.
Realización del ensayo ISO 527-3
El ensayo de tracción en películas y láminas plásticas se lleva a cabo según la descripción del apartado 9 de la norma ISO 527-1. En el caso de láminas o películas debe observarse lo siguiente:
- En el caso de probetas cortadas a partir de hojas o láminas, puede suponerse que la anchura de la herramienta de corte de láminas corresponde a la anchura de la probeta. Se rechazará toda probeta que presente defectos visibles en los bordes cortados. Las propiedades de determinadas láminas pueden cambiar con la dirección en el plano (anisotropía), por lo que deben ensayarse probetas de ambas orientaciones.
- Si se utilizan extensómetros ópticos, especialmente para chapas y láminas delgadas, es necesario marcar la longitud de medición con marcas de medición en las probetas. Hay que asegurarse de que no estén rayados, perforados o en relieve para descartar daños en la probeta.
- Durante la sujeción de la probeta, debe asegurarse de que está alineada verticalmente. 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.
- 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. 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.
Equipos para el ensayo de tracción en films y láminas plásticas según ISO 527-3
Máquinas de ensayos:
Dado que las probetas de láminas de plástico se rompen a unas cargas relativamente bajas, los ensayos según ISO 527-3 se suelen realizar en una máquina de ensayos universal de una columnazwickiLine 500 N. Debido al alargamiento de rotura relativamente elevado de las probetas de lámina, puede que, para ensayos hasta la rotura, sea necesaria la zwickiLine con altura adicional o un bastidor de dos columnas de las series ProLine o AllroundLine (para funciones ampliadas y ensayos automatizados).
Mordazas:
Para una sujeción suave y segura de las probetas de lámina, recomendamos el uso de mordazas mordazas neumáticas de 1 kN de sujeción paralela con mandíbulas de aluminio/Vulkollan.
Soporte de inserción:
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 en tira de diferentes anchuras y longitudes de acuerdo con la norma ISO 527-3.
Extensómetros:
La norma ISO 527-1 exige el uso de un extensómetro adecuado para la medición del alargamiento. Al medir el alargamiento de láminas de plástico, la probeta no debe someterse a la carga del extensómetro para evitar que se produzca una rotura prematura de la probeta. Por este motivo, recomendamos el uso de un vídeo extensómetro sin contacto (videoXtens 2-150 HP (rango de medición hasta 175 mm) o videoXtens 1-270 P (rango de medición hasta 330 mm), según la deformación esperada de la probeta)
Ensayo de tracción en films y láminas según ISO 527- 3 con el software de ensayos testXpert
Nuestro software de ensayo testXpert permite realizar el ensayo de tracción de films y láminas según ISO 527-3de 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. De esta forma, se puede detectar y comprobar visualmente la longitud de sujeción correcta de la probeta, p. ej. 100±5 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.
ISO 527-3 Probetas
Según la norma ISO 527-3, se ensayan láminas y hojas de hasta 1 mm de espesor, en forma de probetas en tira y tipo halterio.
- La forma de probeta recomendada es en tira. La forma de la probeta se consigue fácilmente, empleando una prensa troqueladora o una máquina de corte para film.
- En el control de calidad se suelen emplear a menudo probetas tipo halterio. En este caso, se necesita un extensómetro de contacto, con el cual se mide directamente el alargamiento de la probeta.
- La norma ISO 527-3 exige la aplicación de dos marcas de medición paralelas a una distancia de 50 mm (L0) en el centro de la probeta de ensayo.
L0 Longitud inicial
L Longitud de sujeción / Distancia inicial de la fijación
l1 Longitud de la parte estrecha paralela/Diámetro interior
l2 Distancia entre secciones anchas, paralelas
l3 Longitud total
b2 Ancho de probeta en área de los extremos
b1 Ancho de probeta en área de longitud de medición
h Espesor de probeta
| Probeta | Observación: | l3 mm | l1 mm | b2 mm | b1 mm | h mm | L0 mm | L mm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tipo 2 (tiras) | probeta recomendada | ≥150 | +10 a 25 | ≤1 | 50±0.5 | 100±5 | ||
| L puede reducirse a 50 mm en caso de grandes deformaciones | ≥150 | +10 a 25 | ≤1 | 50±0.5 | 50 | |||
| Tipo 5 (probeta tipo halterio) | Aplicaciones de control de calidad; recomendado para alargamientos de rotura muy elevados | ≥115 | 33±2 | 25±1 | 6±0.4 | ≤1 | 25±0.25 | 80±5 |
| Tipo 1B (probeta tipo halterio) | Aplicaciones de control de calidad; recomendad para láminas rígidas | ≥150 | 60±0.5 | 20±0.5 | 10±0.2 | ≤1 | 50±0.5 | 115±5 |
| Tipo 4 (probeta tipo halterio) | Aplicaciones de control de calidad; recomendada para láminas finas | ≥152 | 50±0.5 | 38 | 25.4±0.1 | ≤1 | 50±0.5 | 98 |
Ensayo automatizado en films y láminas plásticas según la norma ISO 527-3 con sistema de ensayos automatizado 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 láminas plásticas según ISO 527-3
- 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
