Practica Charpy

Instituto Politécnico Nacional
Escuela Superior de Ingeniería
Mecánica y Eléctrica
U.P.T
Ingeniería en Aeronáutica

Laboratorio Ensaye de Materiales

INGENIERÍA DE MATERIALES
Práctica: # 5
IMPACTO
Turno: Matutino






Calificación:




OBJETIVO:
En esta cuarta práctica Impacto, se aprenderá a usar la maquinaria para realizar las pruebas Charpy e Izod con lafinalidad de comprobar la ductilidad, la resistencia y la fragilidad del material, a su vez como se menciono ver hasta qué punto es capaz un material de absorber energía antes de llegar a la fracturase(tenacidad).
MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO:
Una solera de 1 cm3 de ancho y de 5.5 cm de área transversal, con muesca en el centro a 45°
Una solera de 1 cm3 de ancho y de 6.5 cm de áreatransversal, con muesca en el centro a 45°
Aparato Impactador (adecuado para realizar la prueba de izod y charpy)
CONSIDERACIONES TEÓRICAS
Las pruebas de impacto se utilizan en ingeniería de polímeros para estudiar la tenacidad de un material. Este material puede ser un polímero, un copolímero o un polímero reforzado.
Las pruebas mecánicas pertenecen al grupo de pruebas mecánicas dinámicas.

Existen deacuerdo a Charpy dos tipos de prueba de impacto:

Prueba de impacto con flexión
Prueba de impacto con flexión y muesca

Ambas pruebas pueden realizarse con instrumentos o sin ellos, es decir, con una computadora que mide los diferentes parámetros implicados en la prueba.
Otras pruebas de impacto no incluidas en Charpy incluyen

Prueba a la caída
Pruebas de impacto a alta velocidad
Latenacidad al impacto se mide en kJ/m2.

Debido a las características termoplásticas de los polímeros, las pruebas de impacto requieren cierta velocidad en su actuación, velocidades lentas producen más bien movimientos de deformación plástica  permitiendo a los segmentos de las macromoléculas la relajación de esfuerzos.

Los factores que promueven una fractura frágil de polímero incluyen:Bajas temperaturas
Estados de concentración de estrés multiaxiales
Tensiones residuales
Agujeros y muescas
Esquinas y rajaduras
Altas tasas de estiramiento o deformación

Algunos factores del material afectan el comportamiento de fractura al impacto como son:

Morfología del material
Orientación de las cadenas poliméricas en la muestra
Grado de cristalinidad
Tamaño de las esferulitasLos experimentos de impacto de acuerdo con Charpy consisten en probetas con o sin muesca sometidos a una flexión basada en tres puntos.
Un estándar para esta prueba es el ISO 179-1 (2000), en el cual se define la geometría de la muestra o probeta.

Las pruebas de acuerdo con Izod, incluyen una probeta anclada a una prensa la cual sostiene a la misma, que es sujeta al impacto.

METODOS DEENSAYO

Los métodos propuestos por Izod en 1903 y por Charpy en 1909, consisten en romper el material que se ensaya, bajo un efecto dinámico que se produce por el impacto sobre el mismo de una masa de peso y velocidad conocida. En ambos casos la rotura se produce por flexionamiento de la probeta, por lo que se los denomina flexión por choque.
Además, en la determinación de las temperaturas detransición de aceros estructurales, las normas aconsejan el empleo de martinetes con probetas especiales (método A.S.T.M).

Figura 4

FLEXION POR CHOQUE SOBRE BARRAS SIMPLEMENTE APOYADAS (METODO CHARPY)

Con la finalidad de que el material esté actuando en las más severas condiciones, el método Charpy utiliza probetas entalladas (estado triaxial de tensiones) y velocidades de deformación de 4,5a 7 m/s, siendo el entorno recomendado por las normas el de 5 a 5,5 m/s.

Figura 5
Las probetas se colocan, como muestra la figura 5, simplemente apoyadas sobre la mesa de la máquina y en forma tal que la entalladura se encuentra del lado opuesto al que va a recibir el impacto. En la misma figura se puede observar la correcta posición del material como así también la forma y dimensiones de...