ASTM D638: La guía definitiva para pruebas de tracción de plásticos

ASTM D638 es el estándar de prueba más común para determinar las propiedades de tracción de plásticos reforzados y no reforzados. Dado que el uso de plásticos está en su punto más alto, es fundamental que los fabricantes puedan medir adecuadamente la resistencia mecánica de sus materiales. Esta guía está diseñada para presentarle los elementos básicos de una prueba de tracción de plástico ASTM D638, incluida una descripción general del equipo, el software y las muestras necesarias. Sin embargo, cualquiera que planee realizar pruebas ASTM D638 no debe considerar esta guía como un sustituto adecuado de la lectura de la norma completa.

ASTM D638 se realiza aplicando una fuerza de tracción a una muestra de muestra y midiendo varias propiedades de la muestra bajo tensión. Se lleva a cabo en una máquina de ensayo universal (también llamada máquina de ensayo de tracción) a velocidades de tracción que varían de 1 a 500 mm/min hasta que la muestra falla (cede o se rompe). Aunque ASTM D638 mide muchas propiedades de tracción diferentes, las siguientes son las más comunes:
Resistencia a la tracción: la cantidad de fuerza que se puede aplicar a un plástico antes de que ceda (se estire irreparablemente) o se rompa.
Módulo de tracción: cuánto puede deformarse (estirarse) un material en respuesta a la tensión antes de ceder. El módulo es una medida de la rigidez del material.
Alargamiento: el aumento en la longitud del calibre después de la rotura dividido por la longitud del calibre original. Un mayor alargamiento indica una mayor ductilidad.
Relación de Poisson: una medida de la relación entre hasta qué punto se estira un material y qué tan delgado se vuelve durante el proceso de estiramiento.

Existen muchos métodos de prueba diferentes para varios tipos de plásticos. ASTM D638 solo se aplica a muestras de plástico rígido de entre 1,00 mm y 14 mm de espesor. Si su muestra es una lámina o película de menos de 1,00 mm de espesor, debe probarse según ASTM D882. Si bien proporciona resultados similares a los de ISO 527-2, ASTM D638 no se considera técnicamente equivalente debido a diferencias en el tamaño de la muestra y los requisitos de prueba. Si bien algunos grandes fabricantes multinacionales realizan pruebas tanto según ASTM D638 como ISO 527-2, la mayoría de nuestros clientes demuestran preferencia por un estándar u otro según su ubicación geográfica. Los fabricantes norteamericanos suelen realizar pruebas según ASTM D638, mientras que los de Europa y Asia realizan pruebas principalmente según ISO 527-2. Los clientes en China realizan pruebas igualmente según ASTM D638 e ISO 527-2.

Hay cinco tipos de muestras permitidas para ASTM D638 que difieren en tamaño según el espesor de la muestra y la cantidad de material disponible. Las más utilizadas son las probetas de Tipo I, que tienen un espesor de 3,2 mm y generalmente se crean mediante moldeo por inyección. Las muestras de tipo I tienen una longitud total de 165 mm y un ancho de 13 mm, con una longitud de calibre de 50 mm. Las muestras planas generalmente se moldean, troquelan o mecanizan en forma de “hueso de perro” o “pesa”, lo que garantiza que la rotura se produzca en el centro de la muestra en lugar de en las áreas de sujeción. Además de muestras planas, la norma ASTM D638 también permite probar tubos y varillas rígidos, los cuales también deben mecanizarse en forma de hueso de perro. En los casos en que el material es limitado, muchos laboratorios utilizarán muestras de Tipo IV o Tipo V. Las dimensiones requeridas para las muestras de Tipo IV son las mismas que las requeridas para el troquelado C ASTM D412, lo que significa que se puede utilizar el mismo troquelado. Las muestras de tipo V son las más pequeñas, con una longitud de calibre de sólo 0,3 pulgadas.

Todas las muestras deben medirse antes de realizar la prueba de acuerdo con ASTM D5947. La mayoría de los micrómetros típicos deberían ser adecuados para realizar estas mediciones. Para que el sistema de prueba muestre mediciones de tensión en lugar de solo mediciones de fuerza, se pedirá a los operadores que ingresen el área de la sección transversal (o espesor y ancho) de la muestra, porque Tensión = Fuerza / Área de la sección transversal (esto se muestra en unidades de Psi, Pa, kPa, GPa, etc.).
Las muestras troqueladas o mecanizadas deben medirse individualmente, pero los operadores que utilizan muestras moldeadas por inyección solo necesitan medir una única muestra de un lote de muestra siempre que se demuestre que la variación en ese lote de muestra es inferior al 1%. Las muestras moldeadas por inyección a menudo se producen con un ángulo de inclinación en lugar de ser perfectamente cuadradas, lo que debe tenerse en cuenta al medir la muestra. Asegúrese siempre de que las medidas del ancho se tomen en el centro del ángulo de inclinación.
La función Dispositivo automático de medición de muestras de 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 y aumenta la eficiencia.