Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Ciencia de los Materiales II
Profesor: José Rubén Aguilar Sánchez.
Objetivo.
Realizar un ensayo de compresión a un material isotrópico en este caso acrílico. Conocer las características del acrílico basándose en la norma D 695-02. Observar las reacciones que se producen en el material, para poder hacer una comparativa entre en sayo previo de compresión anisotrópica.
Justificación técnica.
El ensayo a compresión tiene como objetivo poder determinar las propiedades mecánicas de los materiales mediante la aplicación de una fuerza axial que comprime la probeta. A diferencia del ensayo de compresión anisotrópica, en el ensayo realizado carece de importancia en que dirección es aplicada la carga ya que el material a ensayar en totalmente isotrópico, las fallas que puede presentar el material se deben a que el esfuerzo aplicado supero el esfuerzo de cedencia, en el caso del acrílico presenta una serie de fracturas internas, y debido a que el material es isotrópico las fracturas se deben de dar uniformemente sobre toda la probeta. Para la realización de un ensayo de compresión preciso es necesario que se ponga especial atención en los siguientes puntos:
El paralelismo de las áreas de acero de la prensa que aran contacto con la probeta, de no ser completamente paralelas se caerá en una concentración de esfuerzos. La planicidad de las bases de contacto no deben de tener deformaciones y deben de estar totalmente limpias. En el caso de la probeta, esta tendrá que ser totalmente lisa y seca, de preferencia que esta tenga un acabado con rectificadora, en caso contrario se dará la concentración de esfuerzos.
Datos técnicos del acrílico.
Equipo utilizado. Balanza OHAUS Capacidad: 5Kg/2lb
Vista frontal
Probeta de acrílico de 4cm X 4cm X 4cm. Con un barreno de ¼ de pulgada en el centro del cubo. En esta probeta no fue posible aplicar el ensayo, debido a que la prensa no tiene la suficiente capacidad de tonelaje para poder producirle un fractura.
Probeta de acrílico de 3cm X 3cm X 3cm. Con dos barreno de ¼ de pulgada en el centro del cubo. Vista frontal
vista superior
vista general
dibujo de caras forma americana
Prensa Universal de 10 Toneladas Realizar pruebas de: Tensión, Compresión, Torsión y Flexión. Funcionamiento: Electromecánico-Hidráulica. Marca: Amsler Modelos: 52/154 En servicio. Numero Parte: 1 Válvula de carga 2 Válvula de descarga 3 Caratula 4 Tambor graficador 5 Gabinete de control 6 Válvulas de nivel de carga 7 Dinamómetro de péndulo 8 Prensa superior móvil 9 Prensa inferior fija 10 Botones de apagado y encendido 11 Motor eléctrico
Vista frontal del gabinete de control.
Vista general de la prensa universal.
Metodología o logística.
1. Se realizo una probeta de acrílico transparente de 4cm X 4cm X 4cm, con un barreno de ¼ de pulgada centrado de una cara, traspasándolo de cara a cara. 2. Como la capacidad de la prensa no era suficiente se rebajo hasta llegar a una longitud de 3cm X 3cm X 3cm con 2 barrenos de ¼ de pulgada centrados en las caras de manera que se intersectaran en el centro del cubo formando una cruz visible. 3. Se tomaron las medidas reales del cubo antes de habérsele realizado el ensayo de compresión. 4. Se coloco en la base circular inferior la probeta centrada en el área del circulo. 5. Se ajusto la base superior a la superficie de contacto de la probeta con una carga inicial de 200kg/cm^2. 6. Se fue aumentando la carga hasta que se presentara la primera grieta en la periferia del barreno. 7. Se toman las medidas antes de retira toda la carga aplicada y se retira la probeta de la prensa. 8. Re realizan los cálculos pertinentes. Datos obtenidos. Carga (kg/cm^2) 200 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000
Tiempo (s) 0 4.3 13 19 25 32 39 43 51 57 1min, 3 1min, 10 1min, 25
Cálculos, Resultados y Graficas.
porcentaje de desviación entre la resistencia tabulada y la calculada.
Grafica deformación-tiempo.
probetas después del ensayo de compresión.
vista frontal de lacara donde se produjo la ruptura.
Normas utilizadas.
ASTM D695-02
Costo del ensayo. Conclusiones técnicas. Objetivos. La realización del ensayo en un materializó trompicó en este caso el acrílico se debe de revisar bajo la norma ASTM D 695-02 en la que marca el procedimiento que se debe de realizar además de las sugerencias que indica las dimensiones de la probeta; además de indicaciones en las que se debe de poner especial atención, etc. Justificación técnica. En el caso del ensayo comprensión de acrílico carece de importancia de qué manera se aplicada la carga axial debido a tesis otro es importante señalar que las pequeñas facturas que se van dándome material son uniformes debido a la propiedad del acrílico. Para poder realizar un buen ensayo de comprensión es importante tener en cuenta el paralelismo de las superficies que van a estar en contacto con la probeta además que las superficies de la probeta Y de las bases deben de estar totalmente limpias.
Metodología o logística. En el procedimiento de realización del ensayo es muy importante tener en cuenta que la probeta debe estar totalmente centrada en la base circular inferior, esto se logra mediante la utilización de un vernier, éste. Es muy importante debido que permite una uniformización de la aplicación de la carga, debido a que en este caso por el acrílico hora totalmente transparente se lograron observar las grietas que si van produciendo por la aplicación de la carga en este caso cuando se hizo notar una grieta mucho más grande que las demás en la periferia del barreno en ese momento terminó la aplicación de la carga y se tomo las medidas antes de quitar la carga debido a que aún no había sufrido una deformación plástica y regresaría a su estado original refiriéndose a dimensiones. Cálculos, resultados y graficas. En cuanto los resultados se pudo observar las reacciones que se presentaron en el material debido a la aplicación de la carga mientras tanto en la gráfica de tiempo carga se pudo conservar como iba aumentando la carga a medida que el tiempo también aumentaba, en los cocientes de longitud final sobre longitud inicial se puede reservar que los tres son bastante parecidos y que sólo varían en un dígito, Y se pudo salvar que la desviación entre la resistencia la compresión calculada y la resistencia la compresión tabuladas sólo fue del 31%. Normas utilizadas. La norma tiene dentro de su alcance el método de determinación de las propiedades mecánicas de plásticos reforzados y no reforzados cuando son cargados a una comprensión relativa un informe, también marca que dentro de lo que se menciona en el alcance sólo son sugerencias para poder obtener buenos resultados más sin en cambio no se hace responsable si se aplican variaciones y no se obtienen los resultados que requeridos, también se marca la terminología que se deben utilizar como es deformación comprensiva, esfuerzo de compresión, resistencia a la compresión, resistencia a la compresión en la falla, esfuerzo de compresión, discusión, diagrama de compresión-esfuerzo, etc. La norma también menciona que los datos obtenidos por este método no son suficientes para poder ser aplicado un material A un fin con una seguridad apropiada, Así que también menciona que se tiene que realizar otros ensayos como el durezas, desgaste, elongación, etc. Finalmente menciona las dimensiones de las probetas que es recomendable subutilización además igual que menciona que de tomar otro camino la norma no se hace responsable de los datos obtenidos. Fuentes de información.
Manual de acrílico Paolini.
Información acerca de la empresa Paolini:
PAOLINI S.A.I.C. fue fundada en 1964. Empezó fabricando láminas acrílicas por el método de colada de Monómero de metacrilato de metilo en celda. Así nació un producto que en poco tiempo se convirtió no solo en líder del mercado sino también en sinónimo de la más alta calidad de este producto en el país. La calidad de las láminas y láminas de PAOLINI S.A.I.C. le ha permitido incursionar con éxito en mercados de exportación, llegando con sus productos a varios países de Latinoamérica, Estados Unidos, Nueva Zelanda y Europa La trayectoria de PAOLINI S.A.I.C. esta marcada por los conceptos de tecnología, calidad y servicio, y el 6 de junio de 1997 la empresa certificó su Sistema de Aseguramiento de Calidad bajo normas ISO 9001 2000, siendo la primera en Latinoamérica en obtener este reconocimiento para su proceso de fabricación de láminas acrílicas. El 18 de Agosto del 2000 se certificó el sistema de aseguramiento de la calidad de láminas por extrusión, estando hoy el 100 % de la compañía certificada.PAOLINI S.A.I.C. es socio fundador de FIPMA (Fundación de la industria Plástica para la preservación del medio ambiente), este compromiso se refleja habiendo obtenido certificación bajo la norma ISO 14001/2004. La tecnología es una necesidad si se quiere ser líder, la calidad es indispensable para poder competir, y el servicio la cualidad que más se aprecia en un proveedor, por eso decimos que PAOLINI S.A.I.C. tiene una lámina para cada idea.
Sitio oficial de Paolini: http://www.paolini-sa.com/
