¿Qué es un ensayo de impacto?
Un ensayo de impacto está diseñado para reproducir situaciones en las que un objeto o material reaccionará cuando se someta a una carga de impacto que provoque instantáneamente la deformación, fractura o rotura completa de la muestra. Estos ensayos evalúan la capacidad del material para absorber energía durante el impacto y resistir las fuerzas que se producen en estas situaciones. Miden la resiliencia y la resistencia al impacto, que son propiedades esenciales para garantizar la seguridad y fiabilidad de una amplia gama de materiales y productos en diferentes sectores.
Esta página ofrece una visión detallada de lo que son los ensayos de impacto, cómo se realizan y las máquinas de ensayo adecuadas.
¿Para qué sirven los ensayos de impacto?
El objetivo principal de los ensayos de impacto es evaluar el comportamiento de un objeto o material ante un impacto. Esto es esencial para:
- Determinar la capacidad de un material para absorber energía y resistir la deformación en situaciones de colisión.
- Identificar y comprender los puntos críticos de un producto o estructura, lo que permite mejorar el diseño.
- Evaluar y garantizar la seguridad de vehículos, equipos de protección, materiales de construcción, etc.
¿Cómo se realizan los ensayos de impacto?
Para realizar un ensayo de impacto, la muestra se coloca en una estructura de soporte especial con la geometría y la orientación determinadas por el tipo de ensayo utilizado y, a continuación, un peso conocido, normalmente pero no siempre en forma de péndulo, se suelta desde una altura conocida para que choque con la muestra con una fuerza repentina. Esta colisión entre el peso y la muestra conduce generalmente a la destrucción de la muestra, pero la transferencia de energía entre ambos se utiliza para determinar la mecánica de fractura del material.
Durante la prueba se miden parámetros clave, como la fuerza del impacto, la deformación de la muestra y la cantidad de energía absorbida. Los datos recogidos se utilizan para evaluar el rendimiento del material o producto.
Ensayos Charpy e Izod
Los ensayos de impacto más conocidos son el ensayo Charpy y el ensayo Izod. Estos dos ensayos determinan esencialmente las mismas características del material, pero difieren en la orientación de la muestra de ensayo, que hace que la muestra se someta a esfuerzos en diferentes direcciones e implica que un peso conocido liberado desde una altura conocida colisione con la muestra en su estructura de ensayo.
- El ensayo Charpy es una prueba muy utilizada para medir la resiliencia de los materiales. Esta prueba consiste en colocar una muestra en forma de V sobre un soporte y utilizar un martillo colgante. El martillo se suelta, golpea la muestra y se mide su rotura. La cantidad de energía absorbida durante la rotura de la muestra es un indicador clave de la resiliencia del material.
- El ensayo Izod es similar a la prueba Charpy, pero la muestra se coloca de forma diferente. En este ensayo, la muestra se fija horizontalmente y el martillo golpea el lado opuesto de la muestra. Este ensayo se utiliza para evaluar la resistencia al impacto de materiales frágiles.
Los ensayos de impacto más habituales
- ASTM D1709 – Impact resistance of plastic films using the free-fall arrow method.
- ASTM D3763 – High-speed drilling properties of plastic materials using load and displacement sensors.
- ASTM D5420 – Impact resistance of a rigid plastic flat specimen by point impact with a falling weight (Gardner impact).
- ASTM E208 – Impact test on notched bars of metallic materials.
- ISO 13802 – Charpy, Izod and tensile tests.
- ISO 148 – Charpy impact test.
- ISO 179 – Determination of Charpy impact properties.
- ISO 6603 – Determination of perforation impact behaviour of rigid plastic materials.
- ISO 7765 – Performance of the weight drop test to determine the non-ductile transition temperature of ferritic steels (Pellini test).
- ISO 10274 – Tear test with falling weight.
Máquina de ensayo de impacto
Los ensayos de impacto requieren el uso de máquinas de ensayo de impacto especializadas. Estas máquinas están diseñadas para generar impactos controlados en las muestras y medir con precisión el cambio en las propiedades del material o producto sometido a ensayo. Las máquinas de pruebas de impacto son esenciales para garantizar que las pruebas son precisas, reproducibles y cumplen las normas.
SERIE DW – TORRES DE CAÍDA DE PESO
Las máquinas de ensayo de alta velocidad HTM pueden utilizarse ampliamente para ensayos de plásticos. Se caracterizan por una alta velocidad de ensayo y amplios rangos de fuerza y pueden utilizarse de forma flexible en ensayos de tracción y compresión. Además, pueden equiparse con una cámara climática para realizar ensayos a diferentes temperaturas.
Características
- Amplia gama de accesorios
- Energía de impacto 0,2 a 2000J
- Lectura continua del índice de caída
- Facilidad de uso gracias a una interfaz de usuario intuitiva
- Alta seguridad, gracias a los bloqueos de puerta que se activan al reiniciar la máquina
- Sistema neumático de liberación de peso por caída
- Elevación y posicionamiento automatizados de pesos
- Altura de caída variable
- Velocidad de impacto de hasta 5,0 m/s (hasta 20 m/s con sistema de precarga del muelle)
- Juego de pesos de caída estándar: pesos de 0,5 a 10 kg, un total de 70 kg
- Adquisición de la velocidad de impacto a 200 kHz
- Velocidad de adquisición de señales forzadas de hasta 10 MHz
- Cambio rápido de equipos de ensayo ISO a ASTM y viceversa
- Gran variedad de empuñaduras, accesorios de prueba específicos
- Integración con galgas extensométricas y células de carga piezoeléctricas
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