Fractura de los polímeros
Polypedia > ► Defectos en los polímeros > ► D-E-F-G-H
Fractura en los polímeros
En el flujo de polímeros fundidos a través de capilares y otros troqueles, se observa un fenómeno llamativo de esfuerzos cortantes en la pared del orden de 105 N/m2. A medida que aumenta la velocidad de flujo, existe un nivel de tensión crítico en el cual y por encima del cual la corriente de polímero emergente muestra una distorsión irregular. Esta distorsión aporta evidencia de alguna irregularidad o resistencia en el flujo. La fractura está definida como una desintegración parcial del material por esfuerzo a causa de la formación de una nueva superficie dentro de un cuerpo. La fractura es sinónima de rotura o de la acción de quebrar pero no de falla. Para que ocurra la fractura, generalmente es necesario que una muestra esté sujeta a cargas mecánicas, que se deforme (viscoelásticamente), y que el desarrollo de algún daño conduzca a la desintegración del material. Las principales causas de fractura de una parte plástica son la acción prolongada de un estrés constante (ruptura por fluencia), la aplicación de un estrés en un período muy corto de tiempo (impacto) y la aplicación continua de un estrés que varía cíclicamente (fatiga) . En todos los casos, el proceso de falla se acelerará si el plástico se encuentra en un ambiente agresivo. Se reconocen dos tipos básicos de fractura bajo tensiones mecánicas; fractura frágil y fractura dúctil. Estos términos se refieren al tipo de deformación que precede a la fractura. Fracturas frágiles y potencialmente más peligrosas porque no se produce deformación observable del material. En una falla dúctil, por otro lado, se producen grandes deformaciones no recuperables antes de que se produzca la ruptura y sirven como una advertencia valiosa. Por lo tanto, un material absorbe más energía cuando se fractura de manera dúctil que de manera frágil. En los materiales poliméricos, la fractura puede ser dúctil o quebradiza, dependiendo de varias variables, las más importantes son la tasa de esfuerzo, el sistema de tensión y la temperatura. Por lo tanto, se pueden observar ambos tipos de fallas en un material, dependiendo de las condiciones del servicio.
Fractura Frágil
- Los polímeros termoestables muestran generalmente una fractura tipo frágil.
- Los polímeros termoplásticos presentan rotura fragil cuando ocurre a temperaturas inferiores a la de transición vítrea.
Fractura Dúctil
- Los polímeros termoplásticos presentan deformación ductil cuando ocurre a temperaturas superiores a la de transición vítrea.
- La velocidad de deformación afecta al tipo de fractura de los materiales termoplásticos, favoreciéndose la dúctil a velocidades de deformación bajas y la frágil a velocidades altas.