Ensayo de flexión - Polímeros termoplásticos, elastómeros y aditivos

El comportamiento tensión-deformación de los polímeros en fl exión es de interés tanto para un diseñador como para un fabricante de polímeros. La resistencia a la flexión es la capacidad del material para resistir las fuerzas de flexión aplicadas perpendicularmente a su eje longitudinal. Las tensiones inducidas por la carga fl exural son una combinación de tensiones de compresión y tracción. Este efecto se ilustra en la Figura 2-16. Las propiedades de flexión se informan y se calculan en términos de tensión y deformación máximas que se producen en la superficie exterior de la barra de prueba. Muchos polímeros no se rompen bajo la fl exión incluso después de una gran deflexión que hace que la determinación de la resistencia a la fl exión última no sea práctica para muchos polímeros. En tales casos, la práctica común es informar el límite elástico fl exural cuando la deformación máxima en la fibra exterior de la muestra ha alcanzado el 5 por ciento. Para materiales poliméricos que se rompen fácilmente bajo carga fl exural, la muestra se desvía hasta que ocurre una ruptura en las fibras externas. Hay varias ventajas de las pruebas de resistencia a la flexión sobre las pruebas de tracción (14). Si se utiliza un material en forma de viga y si la falla de servicio ocurre en flexión, entonces una prueba de flexión es más relevante para propósitos de diseño o especificación que una prueba de tracción, que puede dar un valor de resistencia muy diferente al calculado. fuerza de la fibra exterior en la viga doblada. La muestra fl exural es comparativamente fácil de preparar sin tensión residual. La alineación de la muestra también es más difícil en las pruebas de tracción. Además, la sujeción firme de las muestras de prueba crea puntos de concentración de tensión. Otra ventaja de la prueba de fl exión es que a pequeñas deformaciones, las deformaciones reales son lo suficientemente grandes para ser medidas con precisión. Hay dos métodos básicos que cubren la determinación de las propiedades fl exurales de los plásticos. El método 1 es un sistema de carga de tres puntos que utiliza una carga central en una viga soportada simple. Una barra de sección rectangular descansa sobre dos soportes y se carga mediante un morro de carga a medio camino entre los soportes. Las tensiones máximas de las fibras axiales ocurren en una línea debajo de la punta de carga. Este método es especialmente útil para determinar las propiedades fl exurales con fines de control de calidad y especificación. El método 2 es un sistema de carga de cuatro puntos que utiliza dos puntos de carga igualmente espaciados de sus puntos de soporte adyacentes, con una distancia entre los puntos de carga de un tercio del tramo de soporte. En este método, la barra de prueba descansa sobre dos soportes y se carga en dos puntos (por medio de dos narices de carga), cada uno a la misma distancia del punto de soporte adyacente. El método 2 es muy útil para probar material que no falla en el punto de máxima tensión bajo un sistema de carga de tres puntos. La tensión máxima de las fibras axiales se produce sobre el área entre las puntas de carga.