ASTM D412 es el estándar más común para determinar las propiedades de tracción de los elastómeros de caucho vulcanizado (termoset) y termoplástico. Los compuestos en esta familia se utilizan para crear una amplia gama de bienes de consumo, como neumáticos, fútbol y gomas. Esta familia también produce materiales altamente especializados, como juntas tóricas en transbordadores espaciales, que deben funcionar de manera confiable en condiciones ambientales extremas.
Esta guía está diseñada para presentarle los elementos básicos de una prueba de tracción ASTM D412, y proporcionará una visión general del equipo de prueba de materiales, el software y las muestras necesarias.

ASTM D412 mide la elasticidad de un material mientras está bajo deformación por tracción, así como su comportamiento después de la prueba cuando el material ya no se estresa. ASTM D412 se realiza en una máquina de prueba universal (también llamada máquina de prueba de tracción) a una velocidad de 500 ± 50 mm/min hasta que la muestra falla. Aunque ASTM D412 mide muchas propiedades de tracción diferentes, las siguientes son las más comunes:
Resistencia a la tracción: la tensión de tracción máxima aplicada al estirar una muestra para ruptura.
Tensión de tracción en una alargamiento dada: el estrés requerido para estirar la sección transversal uniforme de una muestra de prueba a una alargamiento dada.
Elongación final: el alargamiento en el que ocurre la ruptura en la aplicación del estrés por tracción continua.
Conjunto de tracción: la extensión restante después de que una muestra se ha estirado y se ha permitido retraerse de manera específica, expresada como un porcentaje de la longitud original.
Tenga en cuenta que ASTM D412 no se aplica a las pruebas de elastómeros duros y de bajo elemento como Ebonite. Aquellos que necesiten probar Ebonite y plásticos duros deben referirse a ASTM D638.

La mayoría de las pruebas ASTM D412 se realizan en una máquina de pruebas universales de mesa con una variedad de accesorios que se pueden configurar para realizar correctamente una prueba de resistencia de tensión ASTM D412 para elastómeros y caucho.
Un paquete estándar incluiría un sistema de prueba de la serie 3400, un extensómetro de viaje XL de largo y un par de agarres de rodillos manuales. Este sistema es excelente para las empresas de fabricación de elastómeros de tamaño pequeño a mediano, o para aquellos que compran su primer sistema D412. Un sistema más avanzado y eficiente es el sistema de prueba de la serie 6800 con un extensómetro de video no contactante AVE 2 y un par de agarres de acción lateral neumática de la serie 2712 con un kit de aire avanzado. Este sistema es el estándar mundial para los fabricantes de neumáticos y los grandes fabricantes de elastómeros multinacionales. Para los clientes que exigen un alto rendimiento, los sistemas de prueba son la respuesta y pueden probar hasta cinco muestras simultáneamente. A continuación se muestra una configuración de prueba ASTM D412 de muestra a continuación.
El software viene con un módulo de aplicación gratuito al comprar. Dentro de cada módulo de aplicación se encuentran los métodos de prueba preconfigurados y la documentación de apoyo para ayudar con las pruebas a diversos estándares, incluido ASTM D412 para aquellos que eligen el módulo elastómero.

Especímenes
ASTM D412 describe dos métodos para las pruebas, dependiendo del tipo de muestra. Tenga en cuenta que estos dos métodos de prueba no producen resultados idénticos. Método de prueba A utiliza las muestras en forma de "mancuerna" o "dogbone", mientras que el método de prueba B está diseñado para muestras en forma de anillo. El método de prueba A se usa más comúnmente que el método de prueba B. Las muestras de espíritu para el hojas deben cortarse a partir de una lámina o placa moldeada por inyección. La dirección en la que se extruye la hoja es importante, ya que produce un patrón de grano sutil en el material. Para consistencia, todas las muestras deben cortarse con la porción a lo largo paralela al grano.

Medición de la muestra
Hay seis tipos permitidos de muestras de babón para la prueba ASTM D412 y dos tipos permitidos de muestras de anillo de corte. La forma más comúnmente probada es un espécimen de dogbone de Cut C Die, que requiere una longitud total de 115 mm (la longitud del calibre es de 25 mm), un ancho de 6 mm y un grosor de 3 mm. El grosor de la muestra debe medirse tres veces, con el valor medio del valor aceptado.
Para garantizar la conformidad con el estándar, todas las muestras utilizadas para las pruebas ASTM D412 deben medirse con un micrómetro de acuerdo con ASTM D3767. La función de dispositivo de medición automática de muestras en BlueHill® Universal permite a los operadores conectar hasta dos micrómetros o dispositivos de medición a la computadora e ingresar los datos directamente en el software. Esto elimina las posibilidades de errores de entrada del operador y aumenta la eficiencia.

Alineación de muestras
Para probar correctamente, las muestras deben mantenerse perpendiculares a las caras de la mandíbula y no inclinarse en ángulo. La desalineación de muestras puede causar variaciones importantes en los resultados de las pruebas, y se debe tener cuidado adecuado para garantizar que las muestras estén alineadas de manera consistente para cada prueba.
Una forma de abordar la desalineación es mediante el uso de una cara de mandíbula que está cerca del mismo ancho que el espécimen, lo que hace que sea relativamente fácil ajustar visualmente la alineación. La forma más fácil de evitar la desalineación es usar un dispositivo de alineación de muestras que se monta directamente sobre los cuerpos de agarre. Esta es una barra simple que proporciona un punto de detención ajustable para que los operadores puedan ver fácilmente que su muestra se ha alineado correctamente.

Empuñadura
Una vez que los agarres se ajustan sobre las muestras elastoméricas en preparación para ejecutar una prueba, con frecuencia se aplican fuerzas de compresión no deseadas. Estas fuerzas, aunque minucciones, pueden interferir con los resultados de las pruebas si no se tratan adecuadamente. Es importante que no se equilibren después de insertar la muestra, ya que esto causará una compensación en los resultados. El software de prueba de materiales universales de Bluehill se puede programar para normalizar las fuerzas a través de múltiples muestras y eliminar cualquier fuerza de holgura o compresión, asegurando resultados consistentes entre las muestras. Specimen Protect, que está disponible en las máquinas de prueba universales de la serie 6800, está diseñada para evitar daños en la muestra o sistema durante la fase de configuración de una prueba, antes de definir los límites operativos de una prueba. Cuando se enciende, la muestra de muestra ajusta automáticamente la cruz para mantener las fuerzas no deseadas bajo un cierto límite.
A medida que las muestras de elastómero se extienden, su grosor disminuye. Por esta razón, ASTM D412 recomienda agarres que se endurecen automáticamente. Una presión consistente y uniforme a través de las caras de la mandíbula asegura que las muestras de adelgazamiento no salgan de los agarres durante las pruebas. Las agarres neumáticas de acción lateral con caras serradas son altamente efectivas para probar elastómeros. Con las empuñaduras neumáticas, la presión de aire de entrada se ajusta automáticamente, lo que permite que la fuerza de agarre permanezca constante incluso si el grosor de la muestra cambia significativamente durante una prueba. Otra opción efectiva es usar empuñaduras de rodillos auto-modificadas, que usan un resorte para ejercer una presión constante sobre la muestra durante la prueba. Para aquellos que usan el método B de prueba ASTM D12, las muestras de junta tórica se pueden probar con nuestro accesorio de junta tórica. Estos agarres evitan las concentraciones de estrés local mediante el uso de ejes giratorios en los accesorios superior e inferior.

Extensómetro
Aunque el estándar no requiere extensómetros, se recomienda una medición de deformación para los resultados más precisos y repetibles. La medición de deformación basada en el viaje de la cruz puede ser menos precisa debido al alargamiento de la muestra fuera de la longitud del medidor. Los extensómetros de viaje XL Long están diseñados para funcionar para materiales elastoméricos y también se pueden usar a través de la ruptura de las muestras. La fuerza de sujeción ajustable en los bordes del cuchillo reduce la falla prematura de la muestra. Este extensómetro puede medir la tensión de hasta 3,000% desde una longitud de calibre de solo una pulgada.
Un extensómetro no contactante como el extensómetro de video estándar o avanzado 2 (SVE 2 o AVE 2) es el más ideal para materiales elastoméricos. Es especialmente adecuado para muestras que son frágiles o requieren una cámara ambiental para las pruebas. Los extensómetros de video no contactos ofrecen el beneficio adicional de reducir la varianza de resultados debido a la interferencia del operador y al aumento de la eficiencia en los laboratorios con necesidades de alto rendimiento.

Cámara ambiental
Los elastómeros probados bajo ASTM D412 a menudo están destinados al uso futuro en condiciones no ambientales. Debido a que las condiciones ambientales tienen un gran impacto en las propiedades de tracción de los elastómeros, se debe tener cuidado para garantizar que las condiciones de prueba imiten las de la aplicación de uso final previsto. La velocidad de prueba, la temperatura, la humedad, las dimensiones de la muestra y las condiciones de prueba previas tienen efectos notables en los resultados de las pruebas y deben controlarse para que la prueba produzca datos útiles. Para garantizar que estos elementos simulen la aplicación de uso final del material, ASTM D412 se realiza con frecuencia dentro de una cámara ambiental donde se puede usar calefacción o enfriamiento (LN2 o CO2).
Las cámaras ambientales permiten a los operadores monitorear la temperatura dentro de la cámara durante la duración de la prueba. Además, el tiempo y la temperatura de remojo se pueden configurar dentro de Bluehill Universal para garantizar que todas las muestras estén condicionadas adecuadamente antes del inicio de la prueba.
Para los laboratorios que buscan aumentar su rendimiento, se pueden realizar varias modificaciones a la configuración del sistema. Los dispositivos de medición automáticos de la muestra, los agarres neumáticos y los dispositivos de alineación de muestras aumentan la eficiencia de la prueba al reducir la cantidad de entrada manual necesaria del operador de prueba. Sin embargo, el tiempo de prueba para ASTM D412 depende del alargamiento esperado de la muestra y no puede minimizarse. Para los materiales con alta ductilidad, la duración de la prueba consume la mayoría del ciclo de prueba general. En estos casos, los marcos de prueba de estaciones múltiples pueden proporcionar el mejor rendimiento porque el operador puede ejecutar hasta 5 pruebas simultáneamente.
Los sistemas de prueba totalmente automatizados también están disponibles y están diseñados para incorporar medición de muestras, carga de muestras, pruebas y eliminación. Estos sistemas pueden ejecutarse durante horas sin requerir ninguna interacción del operador. Además, estos sistemas ayudan a reducir la variabilidad debido al error humano.
Cualquier persona que planee realizar pruebas ASTM D412 no debe considerar esta guía como un sustituto adecuado para leer el estándar completo.