ASTM D256 Resistencia al impacto Izod plástico

El ensayo de flexión por impacto según la norma ASTM D256 se utiliza para todos los plásticos rígidos con el fin de caracterizar el comportamiento antes solicitaciones de impacto. La tensión de flexión se produce de golpe al impactar sobre el lado estrecho de una probeta con entalla sujeta de lado. El resultado se representa como la absorción de energía por el espesor de la probeta.

Esta norma ofrece varios procedimientos, tamaños y disposiciones de la entalla para analizar la sensibilidad de la entalla de un material polimérico.

• El método A se aplica en plásticos en los que la resistencia al impacto Izod es mayor o igual a 27 J/m. En este caso, se trabaja con un radio de entalla de 0,25 mm. El resultado se calcula directamente a partir de la altura de elevación del martillo del péndulo después del impacto.
• El método C se aplica en plásticos muy frágiles en los que la resistencia al impacto Izod es inferior a 27 J/m. Corresponde al procedimiento A, pero el trabajo de impacto medido se corrige por la cantidad de trabajo centrífugo calculado de la probeta.
• El método D se aplica para caracterizar la sensibilidad a la entalla de un material polimérico. Para este propósito, la resistencia al impacto se mide en probetas con diferentes radios de entalla y se calcula la sensibilidad de la entalla como un gradiente lineal en el radio de la entalla.
• El método E se utiliza para estimar la resistencia al impacto de probetas sin entalla. Para ello, se sujeta la probeta con entalla con una rotación de 180° de forma que la entalla se encuentre en posición opuesta a la dirección del impacto. El resultado es solo parcialmente comparable con el ensayo de una probeta sin entalla.

Para el ensayo de impacto según el método Izod definido en la norma ASTM D256, los péndulos de impacto para plásticos se utilizan con un martillo, que consta de una varilla de péndulo y un cuerpo de impacto, unido en su otro extremo a un cojinete de baja fricción.

El principio de medición se basa en un péndulo con una energía potencial y altura de caída determinadas que libera parte de su energía cinética al golpear la probeta. Como resultado, el martillo del péndulo ya no vuelve a la altura original de caída después del impacto. La diferencia de altura medida entre la altura de caída y la altura de subida se convierte en una medida de la energía absorbida. Al definir la altura de caída, también se determina la velocidad de impacto, de modo que los ensayos se llevan a cabo a tasas de deformación comparables.

El martillo del péndulo estándar según la norma ASTM D256 tiene una energía potencial de 2,7 J con una altura de caída fija de 610 ±2 mm. Otros tamaños del martillo resultan de duplicar la energía potencial con la misma altura de caída. Esto da como resultado una velocidad de impacto de aproximadamente 3,46 m/s para todos los martillos del péndulo.
Cada péndulo se puede utilizar para medir energías de impacto hasta el 85 % de su energía potencial. Si se tienen en cuenta varios tamaños de martillo, se debe seleccionar el más ligero.

La probeta se sujeta en una posición vertical definida de modo que la entalla queda exactamente en la esquina del punto de sujeción, es decir, en el área de mayor momento flector. Dado que la fuerza de sujeción puede influir en el resultado, resulta útil realizar una sujeción neumática o una comprobación de la fuerza de sujeción.

El tipo de medición implica que se atribuyan todas las pérdidas de energía a la probeta. Por esta razón, es importante minimizar, corregir o excluir completamente cualquier fuente externa de error. Existen especificaciones estrictas para las pérdidas por fricción que se producen inevitablemente por la fricción del aire y la fricción en los puntos de apoyo del martillo del péndulo, así como los controles en el marco de la calibración. Los valores de corrección se miden y se asignan a cada martillo del péndulo. Para la calidad de la medición, una masa suficiente y una instalación sin vibraciones del péndulo de impacto, en una mesa de laboratorio muy estable, en una superficie atornillada a una pared robusta o en una tarima de obra, son fundamentales. Las vibraciones internas del dispositivo se minimizan a través del diseño. Por este motivo, ZwickRoell utiliza martillos de péndulo con doble vástago fabricados con materiales de carbono unidireccionales, que tienen una masa muy baja y al mismo tiempo ofrecen una rigidez óptima de los vástagos del péndulo, que aseguran las menores pérdidas por vibraciones posibles.

• ASTM D4812, un método Izod para medir la resistencia al impacto en probetas sin entalla
• La norma ASTM D4508, un método Izod para medir probetas pequeñas (Chip Impact), homólogo al ensayo de impacto Dynstat según la norma DIN 53435.
• La norma ISO 180 describe el ensayo de impacto según el método Izod para determinar la resistencia al impacto en materiales plásticos. Proporciona valores característicos de la resistencia al impacto a altas tasas de deformación en forma de valor de energía por la sección transversal.

En el ensayo de impacto convencional que utiliza el método Charpy o Izod, se mide la energía, o energía de impacto, generada por el martillo del péndulo al golpear la probeta. Esta energía puede determinarse de forma muy sencilla a partir de la diferencia entre la altura de liberación del martillo del péndulo y la altura de subida tras el impacto. En las normas ISO, la energía de impacto se relaciona con el área de la sección transversal de la probeta y se indica en [kJ/m²], mientras que en las normas ASTM es habitual relacionar esta energía con el espesor de la probeta para obtener una resistencia al impacto, por ejemplo, en [ft lbf/in].

¿Qué es la resistencia al impacto en la entalla?

En el ensayo de una probeta sin entalla, se mide la resistencia al impacto, mientras que en el ensayo de una probeta entallada, se habla de la resistencia al impacto en la entalla.