Resistencia al impacto de caída de peso
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Resistencia al impacto de caída de peso
La resistencia al impacto por caída de peso (FWIS) es la energía que en promedio hace que el 50% de las probetas fallen en una prueba FWIS. Esta prueba es un tipo muy útil de determinación de la resistencia al impacto. Por lo general, se realiza en productos reales o en muestras cortadas de ellos. La prueba se realiza dejando caer un proyectil sobre la pieza a probar. Por lo tanto, el rendimiento del servicio de uso final puede simularse fácilmente, ya que la muestra fallará, como en una situación de la vida real, en la línea de menor resistencia. Hay dos tipos principales de pruebas empleadas y se han denominado pruebas de caída de peso convencionales y pruebas de caída de peso instrumentadas. Prueba FWIS convencional En esta prueba, ampliamente utilizada para probar películas, láminas y tuberías, la muestra es golpeada por un peso sujeto a un dardo hemisférico o "tup" que cae desde una altura constante. Al probar una gran cantidad de muestras se determina la energía, que en promedio hace que el 50% de ellas fallen. Cuando se prueba la película extruida, el método BS requiere que estén disponibles 14 m (45 pies) de película y que el ancho de la película sea de 260 mm. Se obtienen al menos 60 porciones de prueba sucesivas pero no superpuestas. Es habitual dejar la película en forma de tira. Se usa una aspiradora para sujetar la película tensa y luego se deja caer un dardo sobre ella desde una altura específica. Si se perfora la película, esto se registra como un fallo y el procedimiento se repite para un rango de masas de dardos. Se utilizan juegos de diez probetas con al menos seis masas de dardos diferentes. Se registra el porcentaje de fallas para cada masa de dardo. Los resultados se cotizan como un valor M50. Esta cifra es la masa, en gramos, del dardo que se espera que rompa el 50% de una gran cantidad de especímenes. Para la hoja se cotiza el valor F50. Esta cifra es la energía del percutor que causó el 50% de falla, es decir, la masa del dardo (kg) x aceleración debida a la gravedad (m-2) x altura de caída (m). En este caso, el resultado se da en julios (J). Se dibuja un gráfico en papel de probabilidad de la masa del dardo contra el porcentaje de piezas de prueba perforadas para cada conjunto de diez piezas de prueba. La línea recta de mejor ajuste se traza a través de los puntos y se lee el valor M50. Esto se informa como la resistencia al impacto del peso de caída de la película. Peso que cae instrumentado En esta prueba se usa un dardo, o tupí, que es tan pesado que romperá la muestra fácilmente, sin una disminución significativa en la velocidad del percutor. Un transductor está montado detrás de la nariz del percutor y la información que genera se usa para medir la fuerza máxima y calcular la energía para romper la muestra. Solo se requiere un número relativamente pequeño de componentes o muestras de prueba para esta prueba. La prueba se realiza normalmente a temperatura ambiente y la señal del transductor, cuando rompe la muestra, se amplifica, registra y / o muestra. Para obtener resultados más consistentes y para evitar que la muestra se enrolle alrededor de la punta del tup, a veces se usa un percutor con una cara plana. La velocidad del tup se mide fotoeléctricamente. Es relativamente fácil realizar esta prueba con solo unas pocas muestras en un rango de temperaturas para obtener información sobre las transiciones de dúctil a frágil. Para mostrar el efecto del procesamiento en las propiedades, los resultados obtenidos al probar los componentes reales pueden compararse con los resultados obtenidos cuando se utilizan muestras moldeadas por compresión del mismo espesor. Se supone que las muestras moldeadas por compresión están libres de orientación, es decir, isotrópicas. Se ha encontrado que se puede obtener una aproximación razonablemente buena de la energía que causa la rotura (E *) multiplicando la velocidad del impacto (V0) por el área bajo el gráfico fuerza-tiempo hasta el punto donde comienza la falla, si la velocidad de impacto (V0) permanece prácticamente sin cambios durante el impacto. Es decir:
E * = V0 fdt
Si la velocidad del dardo cambia durante el tiempo que se abre paso a través de la muestra, entonces se debe aplicar una corrección a E *. El valor corregido de la energía de rotura (E) se calcula a partir de:
E = E * (1- E * / 4E0)
donde E0 es la energía cinética del dardo en el momento del impacto.