Flussdiagramm
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Inhalt des Flussdiagramms
pruebas electricas
resistividad volumetrica
La resistividad volumétrica es conocida la resistividad al paso de corriente a través de un material, o simplemente resistencia (eléctrica). La unidad de medida utilizada es el Ohm.
Los valores de la resistividad volumétrica siguen la ley de Ohm: son independientes del voltaje aplicado. En el caso de los plásticos, la resistividad volumétrica depende de la longitud y la sección del material ensayado.
constante dielectrica
La constante dieléctrica de un material plástico o poder inductor específico, es la relación entre la capacidad de un condensador, cuyas armaduras están separadas por dicho plástico, a la de otro similar, con las armaduras separadas por el vacío.
resistenca dielectrica
La rigidez dielétrica es la resistencia a la aparición de la chispa eléctrica. El valor depende mucho del grosor de la pieza ensayada y siempre se debe especificar. También depende de:
Tipo de electrodos y diferencia de potencial.
Espesor, homogeneidad y cantidad de humedad en el material a ensayar.
Condiciones ambientales (medio, temperatura, presión, etc.).
En el caso de los plásticos cargados con carbon black, hay que tener cuidado con las piezas de espesor pequeño ya que el carbono reduce sustancialmente la rigidez dieléctrica.
reistencia al arco
propiedades opticas
Densidad óptica
La densidad óptica es el grado de opacidad de cualquier medio translúcido, algunas veces expresadas como el logaritmo de la opacidad.
La densidad optica es medida mediante dispositivos llamados densímetros.El densitómetro es básicamente una fuente de luz que apunta a una celda fotoeléctrica, que determina la densidad de la muestra a partir de diferencias en las lecturas. Los densitómetros modernos tienen además electrónica integrada para mejorar las lecturas.
Existen dos tipos de densímetros:
-Densitómetros por transmisión, que miden materiales transparentes.
-Densitómetros por reflexión, que miden la luz reflejada desde una superficie.
Algunos tipos de densitómetros tienen la capacidad de realizar ambos tipos de medición
Opacidad
La opacidad de un material es la inhabilidad de transmitir luz, teniendo una transmitancia de luz de cero (0). Con materiales en capa fina, la opacidad depende del espesor (aunque normalmente opaco, el oro, laminado lo suficientemente fino, transmite algo de luz). A continuación, instrumento utilizado para medir la opacidad en muestras lámina de transparente.
Cuenta con un compartimiento donde se coloca la muestra.
Transmitancia
La transmitancia es la habilidad de un material para dejar pasar la luz a través de el, sea especular o difusa.
La transmitancia óptica que se define como la fracción de luz incidente, a una longitud de onda especificada, que pasa a través de una muestra.
Su expresión matemática es:
donde I0 es la intensidad del rayo incidente, e I es la intensidad de la luz que viene de la muestra.
La tramitancia es medida mediante espectrofotómetros
Opalescencia
La opalescencia es la limitada claridad de visión a través de una hoja de plástico transparente y a cualquier ángulo. En plásticos, con una luz ligeramente coloreada parece opalino.
propiedades fisicas
Densidad, densidad relativa y densidad aparente
Densidad, densidad relativa y densidad aparente
La densidad (simbolizada con la letra griega rho: ρ) es la masa (m) por unidad de volumen (V). La unidad del SI para la densidad es kilogramos por metro cúbico, si bien habitualmente se expresa en gramos por centímetro cúbico.
ρ = m_
V
La densidad relativa se define como la relación entre las masas de un volumen determinado de material y de un volumen equivalente de agua a 23 ºC (densidad del agua 1 g / cm3). El resultado es adimensional, es decir, sin unidades.
ρ relativa = ρ _
ρH2O
La densidad aparente es el cociente entre la masa de un determinado material sólido (ya sea granulado, polvo, espumado) por unidad de volumen. Es decir cuanto ocupará dicho material considerando el volumen real debido a su morfología. Es útil para el diseño de tolvas y tanques de almacenaje y fines de logística (diseño de galpones para estiba de material, containers, etc.).
Gran parte de los polímeros tienen una densidad entre 0,9 y 1,3 los fluoroplásticos tienen en general una densidad alrededor de 2.
Medición de densidad
La densidad puede obtenerse de forma indirecta y de forma directa. Para la obtención indirecta de la densidad, se miden la masa y el volumen por separado y posteriormente se calcula la densidad. La masa se mide habitualmente con una balanza, mientras que el volumen puede medirse determinando la forma del objeto y midiendo las dimensiones apropiadas o mediante el desplazamiento de un líquido, entre otros métodos.
Instrumentos utilizados para medición de la densidad en sólidos:
Fluencia a la tracción
Cuando un contrapeso suspendido de una muestra de ensayo provoca un cambio en la forma de la muestra durante un período de tiempo, la deformación se denomina fluencia. Si la fluencia se produce a temperatura ambiente, se denomina flujo en frío.
Los resultados de la prueba de fluencia a la tracción registran la deformación en milímetros.
La fluencia y el flujo en frío son propiedades muy importantes que se deben considerar cuando se diseñan recipientes, tuberías y vigas, en los que la carga es constante (presión o esfuerzo) Los ensayos se realizan llenando las muestras a ensayar según las normas, con agua a presión, durante un tiempo determinado, a la temperatura requerida para simular uso continuo durante determinado cantidad de tiempo.
Viscosidad
La característica que describe la resistencia interna de un líquido para fluir se denomina viscosidad. Cuanto más lento fluye el líquido, mayor es su viscosidad. Las unidades son Pa.s (pascales x segundos) o poises.
La viscosidad es un factor importante en el transporte de resinas, la inyección de plásticos en estado líquido y la obtención de dimensiones críticas en la extrusión.
La viscosidad de un polímero puede ser determinada con el uso de viscosímetros capilares mediante disolución del mismo en un disolvente, que se basan en el tiempo que tarda un fluido a través de un tubo capilar. Existen varios modelos de viscosímetros capilares, siendo unos de los más utilizados el viscosímetro de Ubbelohde.
Contracción al moldeo
Como se ha expresado en Coeficiente de dilatación lineal, los materiales sufren una dilatación al calentarse y una contracción al enfriarse. Por lo que será útil conocer este índice para la confección de moldes de inyección o boquillas de extrusión debido a que deberán ser de mayor tamaño que el de la pieza que se desea obtener para que la misma se adapte a los requerimiento de dimensiones requeridos al solidificarse y enfriarse.
Las unidades utilizadas pueden ser mm / mm o también se pueden expresar en porcentajes.
Solubilidad
La solubilidad de un polímero varía en función de su estructura química y del peso molecular, siendo más fácilmente solubles las fracciones de bajo peso molecular. Por lo tanto no es extraño que durante un proceso de disolución se disuelvan las fracciones más ligeras del polímero, quedando insolubles las de alto peso molecular.
Resistencia a la inflamabilidad
Dependiendo de su composición los polímeros se comportan de forma distinta al aplicárseles una fuente de ignición. Pudiendo destacarse: facilidad de ignición, autoextinción de la llama, color de la llama, desprendimiento de algún olor, la presencia de humos, etc. Esta propiedad es muy útil conocer, por ejemplo, en los plásticos utilizados en recubrimiento de cables.
propiedades quimicas
Degradación de los polímeros
La degradación de los polímeros conduce a una modificación de la estructura original debido a la rotura de los enlaces en las cadenas principales o en los grupos laterales, motivadas por acciones químicas o físicas. Las causas químicas son la hidrólisis y la oxidación; las físicas corresponden a los efectos de radiaciones, calor o fuerzas mecánicas. Estas últimas atacan puntos localizados y específicos de la cadena polimérica.
El envejecimiento y deterioro de los polímeros se deben a procesos simultáneos y no controlados, siendo el más importante la foto oxidación. La acción de la luz conduce a una disminución del peso molecular, una variación de la distribución de los pesos moleculares, fenómenos de ramificación y reticulado y cambios en la cristalinidad.
Todo ello conduce a una modificación de las propiedades mecánicas, con disminución de la resistencia a la tracción, alargamiento o impacto, con aumento de la fragilidad.
La degradación del polímero dependerá de su estructura molecular, tiempo y lugar de exposición y geometría del objeto.
Para evitar la degradación o envejecimiento se emplean materiales estabilizadores, siendo los más comunes los inhibidores o absorbedores de rayos ultravioletas, los antioxidantes y antiozonantes y los pigmentos.
El negro de humo asegura buena protección contra los rayos UV, pero tiene el inconveniente de pigmentar de negro.
Deterioro de un plástico por el medio ambiente
La acción del tiempo atmosférico sobre los materiales plásticos abarca la exposición a luz solar y ultravioleta, temperatura, oxigeno, humedad, nieve, viento, polvo atmosférico, agentes químicos y biológicos, como ser el "smog", aparte de medio ambientes industriales y afines.
Deterioro artificial
Es el proceso que expone a los materiales en el laboratorio a continuas o repetidas condiciones ambientales encontradas en el exterior en camaras especialmente acondicionadas. Esas condiciones son usualmente intensificadas para reducir el tiempo requerido para lograr resultados significativos. Se utilizan aparatos, que incluyen intensa radiación ultravioleta, pulverizaciones de agua y temperaturas de hasta 50°C.
Degradación ultravioleta
La degradación por la radiación ultravioleta es una de las más serias degradaciones que amenazan a los plásticos al exterior. Cambios como rajaduras, tiznado, decolorado, mateado despulido, cambios en las propiedades eléctricas, pérdidas de resistencia y tenacidad, desintegración son causados por los rayos UV.
Biodegradación
La biodegradación es la gradual rotura de los plásticos por organismos vivos como bacterias, hongos y levaduras. Muchos de los plásticos comúnmente usados son esencialmente no biodegradables, mostrando limitada susceptibilidad a la asimilación por los microorganismos.
El creciente énfasis respecto al medio ambiente y a los desechos plásticos ha estimulado la investigación para lograr la biodegrabilidad luego de un determinado período de tiempo.
PROPIEDADES TERMICAS
Calor específico
Es la cantidad de calor requerida para elevar la unidad de masa de una sustancia en una unidad de temperatura o bien la cantidad de calor requerida para elevar la temperatura de una masa determinada de sustancia en 1 grado Celsius o un kelvin, a una especificada temperatura, expresada en J/kg K (antes (cal/g°C). También es la razón de la capacidad térmica de una sustancia con la del agua a 15ºC, pero si se considera como relación, el calor específico no tiene dimensión. Es necesario fijar la temperatura a la que se hizo la medición.
Conductividad térmica
Es la cantidad de calor Q, pasando durante el tiempo t a través de una plancha de una sustancia con área a y diferencia de temperaturas ΔT por un espesor b (medido normal en la dirección del flujo de calor, puede definirse como:
Donde K es una constante conocida como conductividad térmica, la cual puede considerarse como la cantidad de calor pasando a través de una unidad de área de una sustancia cuando el gradiente de temperatura AT (medido a través de la unidad de espesor, en la dirección del flujo de calor) es unidad.
La conductividad térmica es expresada en W/Km - también cal/g ºC. El valor varía ligeramente con la temperatura.
Los polímeros orgánicos son relativamente pobres conductores del calor, y unos cuantos de ellos pueden expandirse a espumas sólidas o estructuras celulares, en las que la conductividad térmica disminuye hasta un valor muy bajo. La aislación térmica de las prendas de vestir depende largamente de la baja conductibilidad del aire quieto atrapado dentro de sus intersticios.
Coeficiente de dilatación lineal
Es el reversible incremento de la longitud de una unidad de largo de un material, por efecto de la temperatura. El coeficiente de dilatación o expansión lineal se expresa como
α= AL/At
Se denomina coeficiente de dilatación lineal al cociente entre la diferencia de longitud y la diferencia de temperatura que experimenta un cuerpo por esta causa. (El cúbico, para un material isotrópico, es aproximadamente el triple).
La razón de expansión tiende a incrementarse con el aumento de temperatura, pero dentro de un cierto rango (mas o menos 10 ºC) el coeficiente para un dado material puede considerarse constante, a condición que no exista cambio de estado (de policristalino a amorfo) ocurra dentro del intervalo de temperatura.
La dilatación térmica de los polímeros orgánicos es alta con relación a otros materiales de construcción, pero puede reducirse con la inclusión de cargas minerales.
Índice de fundido o de fluencia
El índice de fundido para termoplásticos es una medida de la cantidad de material en gramos que se extruye á través de un pequeño orificio en 10 minutos a una presión y temperatura determinadas. La norma ASTM D 1238 especifica los detalles que debe cumplir el aparato que se conoce con el nombre de plastómetro.
Este índice es muy usado pues una prueba sencilla y rápida que proporciona una relación con el peso molecular de material (nada indica sobre su distribución) y con la viscosidad.
Medidor de índice de fluencia
Determina el índice o velocidad de fluidez de un polímero extruído en estado fundido a través de una boquilla calibrada y utilizando una pesa de referencia estandarizadas (2.16 Kg, 5 Kg y 21.6 Kg)
PROPIEDADES MECANICAS
Resistencia a la tracción y elongación de rotura
La resistencia a la tracción o tenacidad es el máximo esfuerzo que un material puede resistir antes de su rotura por estiramiento desde ambos extremos con temperatura, humedad y velocidad especificadas.
El ensayo de tracción de un material consiste en someter a una probeta normalizada a un esfuerzo axial de tracción creciente hasta que se produce la rotura de la probeta. Este ensayo mide la resistencia de un material a una fuerza estática o aplicada lentamente.
Curva tensión-deformación
Elongación o extensión es el máximo esfuerzo de tracción a que un material puede estar sujeto antes de su rotura.
Unidades: Para la resistencia a la tracción, el esfuerzo es la relación de la carga sobre el área de la sección transversal inicial y se expresa comúnmente en Pa (pascales). La extensión o aumento en longitud se expresa en porcentaje del largo inicial.
La resistencia a la tracción y la deformación a la rotura, respectivamente indican el máximo esfuerzo que el material puede soportar. Curvas típicas basadas en datos experimentales muestran los valores reales.
En el ensayo a la tracción se mide la deformación (alargamiento) de la probeta entre dos puntos fijos de la misma a medida que se incrementa la carga aplicada, y se representa gráficamente en función de la tensión (carga aplicada dividida por la sección de la probeta). En general, la curva tensión-deformación así obtenida presenta cuatro zonas diferenciadas
Normativa para ensayo de tracción
La norma ASTM es D 638 (D 638 M es métrica). La unidad SI es el pascal (Pa=N/m2), pero también se usa la libra por pulgada cuadrada (psi). Los plásticos comerciales sin plastificar ni llevar fibras muestran desde 14 hasta 140 MPa (2 a 20 psi).
Recuperación elástica
La recuperación elástica es una medida de la extensión a la cual una sustancia recupera sus dimensiones originales luego de retirado el esfuerzo. Es la fracción de una dada deformación que se comporta elásticamente. Un material perfectamente elástico tiene una recuperación del 100% mientras que un material perfectamente plástico no tiene recuperación elástica.
La recuperación elástica es una importante propiedad en películas usadas para el envasado "stretch" por relacionarse directamente con la habilidad de una película para mantener junta a la carga. La retención del esfuerzo elástico - recuperación por un período de tiempo es también importante.
Módulo de elasticidad
El módulo de elasticidad es la razón de esfuerzo a deformación o esfuerzo por unidad de deformación medido dentro de los límites de la deformación reversible. La medida en las tablas es el módulo de Young, que es la relación entre tensión (esfuerzo) y extensión (deformación)
Y =FL/al2
Resistencia a la abrasión
Donde el esfuerzo es representado por la fuerza F por unidad de área sobre la sección inicial a y el esfuerzo medido como la extensión I producida al largo inicial L. El módulo de Young tiene las dimensiones de: esfuerzo (Pa) / deformación (m/m).
En la práctica materiales que muestran apreciable reversibilidad generalmente rompen a poca extensión. Para materiales que muestran fluencia plástica este módulo se puede aplicar solamente en la porción inicial de la curva.
El valor del módulo de Young indica la resistencia de un material a una extensión longitudinal reversible y es un parámetro útil para predecir hasta que punto se estirará una pieza bajo una carga determinada.
Se llama resistencia a la abrasión a la habilidad de un material para resistir acciones mecánicas como frotamiento, rascado, molienda, arenado o erosión que tiende progresivamente sacar material de su superficie. Las normas ASTM son la D 1044 y la D 1242.
La abrasión, desgaste de superficies, se relaciona con la fricción. Propiedad compleja, es difícil de analizar y medir. Pese a que varias máquinas se han propuesto para los ensayos acelerados, ninguno es aún satisfactorio.
En los plásticos, la abrasión o resistencia al uso es importante en casos como cojinetes, rodamientos y engranajes.
Resistencia a la compresión
La resistencia a la compresión es el máximo esfuerzo que un material rígido puede resistir bajo compresión longitudinal. No es necesario el esfuerzo en el punto de rotura, pero es de significación en materiales que quebrantan bajo una cierta carga. La unidad es fuerza por unidad de área de sección transversal inicial, expresada como Pa.
El ensayo de compresión es un ensayo técnico para determinar la resistencia de un material o su deformación ante un esfuerzo de compresión. En la mayoría de los casos se realiza con hormigones y metales (sobre todo aceros), aunque puede realizarse sobre cualquier material.
· Se suele usar en materiales frágiles.
· La resistencia a compresión de todos los materiales siempre es mayor que a tracción.
Se realiza preparando probetas normalizadas que se someten a compresión en un dispositivo para ensayo de compresión o una máquina universal de ensayos.
Resistencia a la flexión
La resistencia a la flexión estática, también conocida como módulo de rotura, representa el máximo esfuerzo desarrollado en la superficie de la probeta en forma de barra, soportada cerca del extremo y cargada en el centro hasta que ocurra la falla. La unidad es fuerza por unidad de área, en Pa. El ensayo es aplicable solamente a materiales rígidos.
Ensayo de flexión
Los ensayos de flexión se utilizan principalmente como medida de la rigidez. Este ensayo es casi tan habitual en materiales poliméricos duros como el ensayo de tracción, y tiene las ventajas de simplificar el mecanizado de las probetas y evitar los problemas asociados al empleo de mordazas. Entre las principales limitaciones se encuentra la imposibilidad de obtener información relevante en materiales poliméricos blandos como son las espumas flexibles y los cauchos.
El parámetro más importante que se obtiene de un ensayo de flexión es el módulo de elasticidad (también llamado módulo de flexión). En función del número de puntos de apoyo pueden realizarse varios tipos de ensayos de flexión: flexión entres puntos, en cuatro puntos o incluso flexión de una viga en voladizo.
Resistencia al impacto
La resistencia al impacto representa la resistencia o tenacidad de un material rígido a la repentina aplicación de una carga mecánica. Es convencionalmente determinado por medición de la energía requerida para fracturar una probeta bajo condiciones normalizadas.
La energía absorbida en la fractura de la probeta estándar se expresa en Joule/m.
El impacto es convenientemente obtenido por la caída de un péndulo. La probeta se mantiene de forma tal que sea rota por un simple vaivén. Dos tipos principales de máquinas de ensayo son usadas:
(1) La Izod en la cual una barra es fijada por un extremo como una viga en voladizo vertical y golpeada a una dada distancia encima de una especificada muesca, a través de la barra
(2) La Charpy, donde la probeta esta en forma horizontal y soportada cerca de cada extremo y golpeada en el centro.
La máquina pendular es práctica en el uso como control.
Dureza
La dureza expresa la resistencia a la deformación. Es una propiedad compleja y cuando se accede a métodos por indentación o penetración, factores como módulo elástico, resistencia al flujo, plasticidad y tiempo quedan involucrados.
Las unidades de dureza derivan de la profundidad, ancho o área de la indentación realizada con alguna forma de estilo cargado. Son numerosos los aparatos propuestos y usados.
Fricción
La fricción o resistencia al deslizamiento es una importante propiedad en ingeniería, polímeros orgánicos y textiles. Es independiente de la aparente área de contacto pero proporcional a la carga aplicada. Usualmente se expresa como
F = y R
Donde F es la fricción limitante (fuerza opuesta al deslizamiento, R es la normal reacción (carga sobre la superficie de contacto) e y un coeficiente representando la fuerza de la fricción por unidad de carga.
La mayoría de los plásticos tienen un coeficiente de fricción entre 0,2 y 0,8.
Entre los plásticos, el politetrafluoroetileno es único en mostrar excepcional bajo coeficiente de fricción en cualquier combinación (0,04 o menos).
La acumulación de electricidad estática en los plásticos por fricción y la mala conductibilidad de los polímeros suele ser un problema.
propiedades
Informationen
- Beschreibung
- Flussdiagramm am Ohne Titel, erstellt von kevin reyes suarez am 22/04/2018.
- Erstellt von
- kevin reyes suarez
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