Ensayo Polimeros tecsup

TECNOLOGÍA DE MATERIALES II

Práctica de Laboratorio Nº 6

“Ensayo de polímeros”

INFORME

Integrantes del grupo:

Salas Gonzales, Luis MiguelRoca Navarrete, Luis

Riveros Galindo, Joseph

Grupo: C13-3-B

Profesor:Luis Sampen Alquizar

Semana 7

Fecha de realización: 21 de OctubreFecha de entrega: 04 de Noviembre

2014-II

Tecnología de Materiales

Introducción

En el presente laboratorio se identificará los siguientes parámetros para uno de los ensayos mecánicos tensión-deformación más común es el realizado a tracción. El ensayo de tracción puede ser utilizado para determinar varias propiedades de los materiales. Normalmente se deforma una probeta hasta rotura, con una carga de tracción que aumenta gradualmente y que es aplicada úniaxialmente a lo largo del eje de la probeta.

Los ensayos de tracción se realizan en materiales metálicos (aluminio y probeta de acero). Existen diferentes normas para realizar el ensayo de tracción, DIN 53455, ISO/DP 527, ASTM

Objetivos

Entender e interpretar las gráficas fuerza-alargamiento, obtenidas en el ensayo de tracción.

Determinar la dureza de los polímeros ensayados.

Determinar la resiliencia de un material.


Fundamentos Teóricos

Ensayo de Tracción

Este ensayo permite obtener información sobre la capacidad de un material para soportar la acción de cargas estáticas o de cargas que varían lentamente a temperaturas homologas inferiores a 0,5(parámetro adimensional que se define como el cociente entre las temperaturas de ensayo y de fusión). Como los componentes metálicos se proyectan en la mayoría de las ocasiones para trabajar en estas condiciones, probablemente este es el más popular entre los ensayos que permiten caracterizar el comportamiento mecánico de un material metálico.

El ensayo se realiza alargando una probeta de geometría normalizada, con una longitud inicial Lo, que se ha amarrado entre las mordazas de una máquina, según el esquema que se muestra a continuación. Una de las mordazas de la máquina está unida al cabezal móvil y se desplaza respecto a la otra con velocidad constante durante la realización del ensayo. Las máquinas de ensayo disponen de sistemas de medida, células de carga y extensómetros, que permiten registrar la fuerza aplicada y la deformación producida mientras las mordazas se están separando.

Ensayo de Dureza

La dureza de un material se caracteriza a través de la resistencia que opone a ser penetrado por un cuerpo duro de geometría definida. Dependiendo del tipo de penetrador empleado, de la carga utilizada y de la velocidad de aplicación de la misma, el ensayo de dureza recibe diferentes apelativos. En el LATEP pueden realizarse ensayos de dureza Rockwell, Shore A y Shore D.


La dureza Shore se utiliza mucho en materiales poliméricos, siendo la dureza Shore A la más empleada, aunque se complemente habitualmente con la dureza Shore D para grados poliméricos más duros. En ambos ensayos se utiliza un penetrador troncocónico, y se aplica una fuerza de 12,5 N en Shore A y de 50 N en shore D. La medida de la penetración aparece directamente sobre una pantalla o dial en un rango de valores de 0 a 100.

Ensayo de Impacto

Se dispone de dos tipos diferentes de ensayos de impacto basados en péndulo: el impacto Charpy y el impacto Izod. En ambos casos es posible emplear probetas de geometría prismática lisas o entalladas. El parámetro más relevante determinado en estos ensayos es la energía absorbida en la rotura de la probeta, que se conoce como resistencia al impacto y se suele medir en kJ/m2. El ensayo puede realizarse con mazas instrumentadas de diversa capacidad que permiten registrar de manera continua la fuerza aplicada sobre la probeta y la velocidad de la propia maza.

En el ensayo Charpy la probeta se ensaya de un modo análogo al de un ensayo de flexión de tres puntos. Las probetas son prismáticas rectangulares y la entalla se mecaniza mediante una brochadora o entalladora


Procedimientos

Ensayo de Tracción:

1. En este ensayo utilizaremos cuatro probetas: resina de fenol, poliamida, PVC y teflón, las cuales independientemente las colocaremos en la máquina de tracción.

2. Se midió la longitud inicial de cada probeta.

3. Una vez configurado el software procederemos a poner en marcha la máquina de tracción.

4. Estaremos observando en la pantalla de la computadora la curva que se forma con el esfuerzo realizado.

5. Luego notaremos que la curva comienza a descender, es entonces que la probeta se rompe.


6. Se midió el diámetro final y la longitud final.

7. Realizaremos el mismo procedimiento con cada una de la probeta, para luego imprimir y establecer diferentes entre las gráficas obtenidas.

Ensayo de Dureza:

1. Los materiales a ensayar fueron: caucho, PVC, acrílico y polietileno.

2. Se encendió el durómetro portátil.

3. Se midió la dureza de cada material mencionado y anotamos los resultados.


Ensayo de Impacto:

1. Se realizó un ensayo vacío para tomar el valor de la energía propio del sistema

2. Se colocó la probeta de acrílico en los soportes del equipo de ensayo de impacto.

3. Fijamos el péndulo en la forma inicial.

4. Liberamos el péndulo y anotamos la energía absorbida.


Resultados

Ensayo de Tracción

El gráfico obtenido (fuerza vs alargamiento) mediante el programa TEXTXPERT nos dio lo siguiente: La poliamida es el material que más se deformo.

Ensayo de Dureza

Material Dureza HSACauchoPolietilenoPVCAcrílico


Ensayo de Impacto


Recomendaciones

En el ensayo de tracción las probetas deben ser generalmente de sección regular y constante. Sus extremidades deben ser lo más grande posibles para facilitar la fijación en la máquina.

Después de una medición, pulsar el botón de re-inicio para que la primera medición no afecte a la toma de datos de la segunda medición.

En el ensayo de impacto, se podría realizar el tipo de ensayo IZOD para poder comparar los resultados respecto al tipo de ensayo usado.


Conclusiones

El ensayo de tracción nos permitió determinar las principales propiedades mecánicas de un material. El gráfico fuerza-alargamiento nos permitió calcular las deformaciones producidas en los materiales. También establece las cargas máximas permisibles en piezas sujetas a esfuerzo de tracción

En cuanto a dureza de un polímero puede ser rígido o flexible. El primer tipo suelen ser resistentes y casi no sufren deformaciones, pero al no ser duros, se quiebran con facilidad; el segundo tipo, por el contrario, aguantan bastante bien la deformación y no se rompe tan fácilmente como los rígidos.De esa forma, conociendo los valores de dureza se pueden escoger mejor el tipo de materiales que se necesitan para una estructura en específico.

Se comprobó mediante la prueba de impacto, por el método de ensayo de Charpy, la tenacidad relativa que poseen los materiales, la cual es la capacidad de absorber cierta cantidad de energía antes de fracturarse.Asimismo se pudo calcular el valor de la resiliencia por medio de una fórmula.Comprendimos que al fracturarse las probetas liberan energía la cual se transforma en el aumento de temperatura de cada probeta.

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