Cinco parámetros que definen el rango real de una máquina de ensayo de tracción.

Dos presupuestos para una máquina de ensayo de tracción pueden parecer casi idénticos —misma capacidad, mismo rango de velocidad, mismo software— y aun así diferir hasta en un factor de tres en lo que realmente pueden medir. La diferencia casi nunca radica en el precio final.

Este artículo describe los cinco parámetros que determinan si una máquina se ajusta a su cartera de materiales, en el orden en que influyen en el resultado de la prueba. Está dirigido a compradores que comparan ofertas y a ingenieros que deben justificar la compra internamente.

Comience por el informe que necesita emitir.

Las especificaciones de las máquinas se redactan para ser comparadas; los informes de prueba, para ser aceptados. Por lo tanto, el punto de partida útil es la última página de su futuro informe: qué norma, qué valor, qué tolerancia.

Un laboratorio que prueba la elongación a la rotura en película plástica según ASTM D882, la adhesión por pelado en cinta según ASTM D3330 y la resistencia a la tracción en tiras en tejido según EN ISO 13934-1 necesita tres máquinas bastante diferentes en la práctica, aunque las tres sean "pruebas de tracción". Comprar unamáquina de ensayo de tracciónEs posible cubrir los tres aspectos, pero solo si se especifican conjuntamente los cinco parámetros que se indican a continuación.

1. La capacidad es un rango, no un número.

Una máquina de 5 kN no tiene una precisión de 5 kN. La precisión se verifica en una fracción definida de la capacidad, por lo que una celda de carga dimensionada para la carga máxima se vuelve progresivamente menos fiable a las fuerzas en las que realmente se prueban las películas y cintas.

La fuerza máxima y la fuerza de trabajo rara vez son del mismo orden de magnitud. Una película de embalaje flexible puede romperse a 30 N; la bolsa tejida del mismo laboratorio puede requerir 2 kN. Si un solo sensor abarca ambas, la prueba de baja fuerza se sitúa cerca del límite inferior de su rango, donde la resolución es peor y el nivel de ruido es visible en la curva.

En la mayoría de los laboratorios, la regla práctica es mantener las pruebas rutinarias dentro de la mitad superior del rango del sensor y disponer de un segundo sensor de menor capacidad para materiales delgados. Al comparar ofertas, pregunte cuál es el rango útil, no el máximo.

2. El control de velocidad decide si sus datos son comparables.

Los polímeros, las películas y los adhesivos son viscoelásticos: su resistencia medida depende de la velocidad de tracción. Si se modifica la velocidad del cabezal, la resistencia al despegue, la elongación y el módulo varían, sin que el material en sí mismo sufra ningún cambio.

Por eso las normas especifican una tasa de deformación constante en lugar de una velocidad media, y por eso unamáquina de ensayo de tracción servoaccionada computarizadaes el punto de referencia para cualquier laboratorio que emita datos comparables. Un variador de velocidad fija o de una sola velocidad puede producir un valor; no puede producir uno que sea defendible.

El control servo también habilita los modos de bucle múltiple (tensión constante, deformación constante, fluencia y relajación), imposibles en una máquina que solo funciona a una velocidad. Si su gama de productos incluye juntas, sellos o geotextiles, esto es un requisito indispensable.

3. Los agarres determinan qué puedes probar.

La estructura es genérica; los accesorios y las mordazas son los que hacen que una máquina sea adecuada para tela, película, cinta adhesiva, caucho o papel. Dos laboratorios con máquinas idénticas y diferentes juegos de mordazas reportarán resultados distintos en el mismo material.

El fallo más común se produce en las mordazas, no en la muestra. Las mordazas de cuña concentran la tensión y provocan una rotura prematura cerca de las mordazas en películas delgadas; las mordazas neumáticas con presión controlada la distribuyen de forma más uniforme; la espuma o elastómero requieren una mordaza que no corte. Las pruebas de tiras textiles necesitan mordazas lo suficientemente anchas como para sujetar la muestra en su totalidad sin que se deslice.

Para las pruebas de despegue, la geometría es tan importante como la fuerza: las pruebas de despegue a 90° y 180° son diferentes, y el ángulo lo determina el dispositivo de sujeción, no la máquina. Un presupuesto que incluya una máquina sin especificar el sistema de sujeción es un presupuesto para la mitad de un sistema.

4. Frecuencia de muestreo y qué puede exportar el software

La fuerza máxima es un punto único. El módulo, el comportamiento de fluencia y la forma de la curva de falla dependen de la densidad del muestreo de datos y de si el software puede calcular los valores derivados que exige la norma.

Dos comprobaciones prácticas. Primero, si el software calcula los resultados derivados de forma nativa (alargamiento a una tensión específica, módulo secante, energía de rotura) o si se espera que un operador los procese posteriormente en una hoja de cálculo, lo que dificulta la trazabilidad. Segundo, si los datos brutos se pueden exportar con la curva intacta, ya que un informe que solo muestra un veredicto es difícil de defender cuando un cliente disputa un lote.

5. Rigidez y alineación del bastidor

Amáquina de ensayo universalEl bastidor que se deforma bajo carga mide tanto su propia magnitud como la de la muestra. En muestras rígidas, el error es pequeño; en películas de alta elongación y fibras finas, la flexibilidad del cabezal móvil y una mala alineación de la columna pueden alterar los resultados en mayor medida que las diferencias que se intentan detectar entre lotes.

La alineación es invisible en una hoja de especificaciones, por lo que vale la pena solicitar el informe de verificación en lugar del dibujo del marco. Para el control de calidad rutinario el requisito es modesto; para un laboratorio que emite datos acreditados,ISO 7500-1La verificación de la clase de indicación de fuerza, junto con una comprobación de planitud y alineación, es la evidencia que un tercero examinará.

Tres cosas que faltan en la mayoría de las citas

• El certificado de calibración y su patrón de referencia. Una precisión de "±0,5%" no significa mucho sin saber con qué se verificó y en qué rango.
• El inventario completo de accesorios. Un precio que no incluye los accesorios que necesita no es un precio más bajo.
• Condiciones de licencia y actualización del software. Una segunda licencia de estación de trabajo suele marcar la diferencia entre un solo operador y un sistema de calidad en funcionamiento.

Una breve lista de verificación para la compra

• Enumere todas las normas que su laboratorio debe cumplir para sus informes y, a continuación, asigne a cada una un rango de fuerza, una velocidad y un tipo de agarre.
• Especifique dos sensores si sus materiales presentan una diferencia de fuerza de rotura superior a un orden de magnitud.
• Se requiere control servo y se confirma que los modos multiloop están incluidos, no son opcionales.
• Solicite una demostración con su propio material, no con una muestra de acero estándar.
• Confirme que la plantilla del informe coincide con el formato que esperan sus clientes o el organismo de acreditación.

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