Acondicionamiento
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Acondicionamiento (ASTM D 618, ISO 291)
Una verdadera comparación de materiales solo es posible cuando los valores de las propiedades se determinan mediante métodos de prueba idénticos en condiciones idénticas. En términos generales, las propiedades físicas y eléctricas de los plásticos y materiales aislantes eléctricos se ven afectadas por la temperatura y la humedad. Los materiales plásticos probados por encima de la temperatura ambiente producirán una resistencia al impacto relativamente mayor y una menor resistencia a la tracción y módulo. La alta humedad tiende a alterar los resultados de las pruebas de propiedades eléctricas. Obviamente, para poder hacer comparaciones confiables de diferentes materiales y resultados de pruebas obtenidos por diferentes laboratorios, es necesario establecer condiciones estándar de temperatura y humedad. El condicionamiento se define como el proceso de someter un material a una infl uencia estipulada oa una combinación de influencias durante un período de tiempo estipulado. Las tres razones básicas para acondicionar especímenes son:
1. Poner el material en equilibrio con las condiciones normales o promedio de la habitación
2. Obtener resultados reproducibles independientemente de la historia previa o la exposición
3. Someter el material a condiciones anormales de temperatura y humedad para predecir su comportamiento en servicio
Temperatura estándar de laboratorio
La temperatura de laboratorio estándar se define como 23 °C (73,4 °F) con una tolerancia estándar de ±2 °C (±3,6 °F). Atmósfera estándar de laboratorio. La atmósfera de laboratorio estándar se define como una atmósfera que tiene una temperatura de 23 °C (73,4 °F) y una humedad relativa del 50 por ciento con una tolerancia estándar de ±2 °C (±3,6 °F) y ±5 por ciento, respectivamente.
Prácticamente todos los métodos de prueba especifican un período de acondicionamiento, antes de la prueba, en una 'atmósfera estándar. Los términos atmósfera, atmósfera de acondicionamiento, atmósfera de prueba y atmósfera de referencia, que en realidad se explican por sí mismos, se definen en ISO 558 y ISO 554 es una norma general que especifica atmósferas estándar, pero existe una norma separada que cubre específicamente las temperaturas y humedades para el acondicionamiento. y prueba de piezas de prueba de caucho. Solía ser ISO 471 pero ahora está incorporado en IS023529. El estándar británico es idéntico pero aparentemente no hay un estándar de acondicionamiento ASTM separado. Las condiciones estándar son; (a) 23°C y 50% de humedad relativa, y (b) 27°C y 65% de humedad, con esta última condición prevista para uso en países tropicales. Cuando sólo se requiere el control de la temperatura, ésta es 23°C o 2°C, y una atmósfera adicional en la que no es necesario controlar la temperatura ni la humedad se define como 'temperatura y humedad ambiente prevalecientes'. Ya no se incluye una nota llamando la atención sobre la atmósfera de 20°C y 65% de humedad relativa que se utilizaba para textiles. Las tolerancias normales son ± 2°C en temperatura y ± 10% en humedad relativa; sin embargo, se prevén tolerancias más estrechas, si se requieren, de ± 1°C y ± 5 % de humedad relativa. Este es un cambio bienvenido con respecto a las condiciones anteriores cuando las tolerancias de humedad estándar de ± 5 % y ± 2 % no eran razonables, ya que ± 2 % es prácticamente imposible de lograr y ± 5 % discutible. Cabe señalar que 20°C es la temperatura habitual para los laboratorios de calibración, aunque en la mayoría de los casos la diferencia de tres grados no tendrá un efecto significativo. Cuando la prueba se lleva a cabo a una temperatura ambiente diferente a la normal, el acondicionamiento deberá realizarse a la temperatura de prueba. Cuando tanto la temperatura como la humedad están controladas, el tiempo de acondicionamiento estándar es de un mínimo de 16 h, y cuando la temperatura solo se controla a 23°C o 27°C, un mínimo de 3 h. A temperaturas por debajo de lo normal y elevadas, simplemente se especifica que el tiempo debe ser suficiente para que la pieza de prueba alcance el equilibrio con el medio ambiente. Se han proporcionado tablas de tiempos aproximados requeridos para alcanzar el equilibrio tanto en el aire como en los medios líquidos, para una amplia gama de temperaturas y varias geometrías de probetas, y una selección relevante de estos se reproduce en un anexo a la norma. Además, se dan instrucciones específicas en algunos estándares de métodos de prueba. Generalmente, 3h en el aire es más que suficiente para alcanzar el equilibrio a las temperaturas normales de 23°C y 27°C cualquiera que sea la geometría de la probeta. Por lo general, se utilizarán tiempos más cortos a temperaturas elevadas o por debajo de lo normal y es importante tener en cuenta que, si bien se requiere un tiempo mínimo, un tiempo excesivo a una temperatura elevada puede causar un envejecimiento significativo antes de la prueba. En general, se supone que la humedad no es importante en la mayoría de las pruebas de caucho y, por lo tanto, generalmente se especifica el acondicionamiento en una atmósfera con control de temperatura solamente. Sin embargo, el control de la humedad se considera necesario en ciertos casos, por ejemplo, pruebas de caucho de látex y pruebas eléctricas. En muchos casos, el período de acondicionamiento mínimo de 16 h no será suficiente para alcanzar el equilibrio, especialmente con piezas de prueba relativamente gruesas. Por lo tanto, todo lo que este acondicionamiento puede aspirar a lograr es llevar piezas de prueba que tengan dimensiones similares a condiciones más comparables de lo que serían de otro modo. En muchos casos, alcanzar el equilibrio de humedad total llevaría varios días y, para piezas de prueba más gruesas, probablemente semanas. Inevitablemente, hay ciertos casos especiales, por ejemplo, después de las pruebas de envejecimiento acelerado, las normas ISO y británicas especifican un acondicionamiento de entre 16 horas y 6 días, lo que es una estipulación similar a los períodos de almacenamiento mínimo y máximo después de la vulcanización. El máximo de 6 días se basa en que las muestras deterioradas pueden deteriorarse aún más con relativa rapidez. No parece que se haya publicado evidencia de esto, pero puede haber pocas dudas de que después de la exposición a líquidos, la demora posterior antes de la prueba será crítica debido al secado o al ataque químico adicional. Esto se soluciona especificando la prueba inmediatamente o después del secado a 40°C y el acondicionamiento durante 3 horas a 23°C. Otro caso especial es cuando ha habido una preparación distinta al moldeado, por ejemplo, pulido o corte. En la norma de prueba de tracción ISO se especifica que la prueba debe realizarse entre 16 y 72 horas después del pulido, lo cual se basa en la evidencia de Morley y Scott^ quienes encontraron que las piezas de prueba pulidas muestran una caída gradual en la resistencia a la tracción y el alargamiento a la rotura con el tiempo. . Otra excepción más es después del acondicionamiento mecánico cuando al menos un estándar especifica de 16 a 48 horas entre el acondicionamiento mecánico y la prueba. Se hace evidente que, a pesar de los estándares para los tiempos de almacenamiento y acondicionamiento, es esencial estudiar cada método de prueba con mucho cuidado para garantizar que se siga el procedimiento exacto especificado. En este contexto, cabe señalar que las normas no son coherentes en cuanto a si la pieza de prueba se corta antes o después del período de acondicionamiento. Aunque en la mayoría de los casos no importaría cuál se hizo, habrá casos en los que el resultado podría verse afectado. En algunos métodos de prueba de ASTM hay instrucciones para acondicionar a la temperatura de prueba dada en la cláusula de temperatura de prueba. En métodos recientes se hace referencia a D618 que es la práctica para acondicionar plásticos. Esto parece una cooperación loable entre dos comités de normas, pero es muy inconveniente ya que D618 está en otro libro de ASTM. ASTM también tiene un estándar, D832, que cubre el acondicionamiento para pruebas de baja temperatura para el cual no existe un equivalente internacional. Este documento explica la teoría subyacente de las pruebas de gomas para los efectos de las bajas temperaturas y da consejos sobre los tiempos de acondicionamiento.