PREPARACIÓN PREPARACIÓN DE MATERIAS MATERIAS PRIMAS
: ENSAYOS MECÁNICOS, TÉRMICOS TÉRMI COS Y ESPECTROFOTOMÉTRICOS ENSAYOS MECÁNICOS 1. MÁQUINA DE ENSAYOS ENSAYOS UNIVERSALES: UNIVERSALES: TRACCIÓN, COMPRESIÓN Y FLEXIÓN.( HOUNSFIELD SERIE H10KS) . APL APLICA ICACI CIÓN. ÓN. Este equipo se utiliz p! "e#i! l t!$$i%&, $o"p!esi%& ' (e)i%& que su*!e u& "te!il pl+sti$o so"ete!lo u& se!ie #e *ue!zs De-&i"os los si.uie&tes $o&$eptos: •
TRACCIÓN:
Es*ue!zo l l que est+ so"eti#o u& $ue!po $ue!po po! l pli$$i%& pli$$i%& #e #os *ue!zs que $t/& e& se&ti#o opuesto ' tie&#e& esti!!lo 0 t!$$i%& p!o#u$e #e*o!"$io&es, l!."ie&tos Si ests #e*o!"$io&es #e*o!"$io&es so& pe!"&e&tes, el $ue!po supe!#o su pu&to #e (ue&$i ' se $o"po!t #e *o!" pl+sti$, #e "o#o que l $e#e! el es*ue!zo #e t!$$i%& se "&tie&e el l!."ie&to l!."ie&to Si ls #e*o!"$io&es &o so& pe!"&e&tes, pe!"&e&tes, el $ue!po es el+sti$o ' $u&#o #esp!e$e #esp!e$e el es*ue!zo #e t!$$i%& el $ue!po !e$upe! su lo&.itu# p!i"iti2 •
COMPRESIÓN:
Es*ue!zo !esult&te #e ls te&sio&es o p!esio&es que e)iste& #e&t!o #e u& s%li#o #e*o!"3le #e*o!"3le o "e#io $o&ti&uo, $!$te!iz# po!que tie&#e u& !e#u$$i%& #e 2olu"e& o u& $o!t"ie&to e& u& #ete!"i&# #i!e$$i%& 0os e&s'os !eliz#os p! "e#i! el es*ue!zo #e $o"p!esi%& so& $o&t!!ios los pli$#os l #e t!$$i%& $o& !espe$to l se&ti#o #e l *ue!z pli$#
1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
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•
FLEXIÓN:
Tipo #e #e*o!"$i%& #e*o!"$i%& que que p!ese&t p!ese&t u& $ue!po l l l!.!se l!.!se e& u& #i!e$$i%& pe!pe&#i$ul! su e7e lo&.itu#i&l El es*ue!zo que p!o2o$ l (e)i%& se ll" 8 Mo"e&to Fle$to!9
!. NOR ORMA MAS S 0s &o!"s se.ui! e& $# u&o #e estos e&s'os so&: - T!$$i%& T!$$i%& ISO ;<=1>; - Co"p!esi%& Co"p!esi%& ISO ?@ - Fle)i%& ISO 1
". CARAC CARACTER#ST TER#STICAS ICAS $ENERA $ENERALES LES DEL DEL EQUIPO EQUIPO M+qui& $o"p$t ' #e *+$il "&e7o To#os To#os los $o&t!oles $o&t!oles se e&$ue&t!& e&$ue&t!& e& u& &i## #e $o&t!ol $o&t!ol ' 2isuliz$i%& !o3ust Est u&i## #ispo&e #e u& p&tll 0CD .!&#e ' *+$il le$tu! ' #e u& te$l#o l*&u"!i$o l*&u"!i$o El #ispl' #e"+s #e "ost!! los 2lo!es #e *ue!z ' #e #esplz"ie&to, #esplz"ie&to, pue#e 2isuliz! .!+-$"e&te los e&s'os Se pue#e& l"$e&! #e u& sol 2ez st ;@ e&s'os, ' $l$ul! l est#5sti$ El te$l#o #ispo&e #e ls si.uie&tes op$io&es: - Te$ls Te$ls #e *u&$i%&, *u&$i%&, #e#i$#s l o3te&$i%& #el $e!o, $e!o, l i"p!esi%&, i"p!esi%&,
el !eto!&o #el t!2eso t!2eso "%2il, ' u& !+pi# sele$$i%& #e ls 2elo$i##es p!ep!o.!"#s #el t!2eso
El te$l#o l*&u"!i$o pe!"ite l e&t!# #e #tos #el e&s'o, l sele$$i%& #e los p!+"et!os p!+"et!os #e $o&t!ol #el "is"o ' l *o!"$i%& #e u& i&*o!"e .!+-$o #e los e&s'os $u&#o se utiliz u& i"p!eso! l+se! $o"pti3le P0 E)iste& $$eso!ios $o"o pue#e& se! el tipo #e "o!#zs, e)te&s%"et!os, i"p!eso!s, siste"s #el o!#e&#o!, so*t!eG -
0 H1@=S $o&st:
1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
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; usillos & $lul #e $!. #e 1@@@@N & #ist&$i "+)i" e&t!e utill7es #e 11@@"" El siste" #e le$tu! #e $!., $o&st #e u& $lul #e $!. #e $o&st!u$$i%& e& *o!" #e 4, #ise# p! t!37! t!37! t&to t!$$i%& $o"o $o"p!esi%& P! u& "is" "+qui& se pue#e& utiliz! #isti&ts $luls #e $!. $ !. $o& $p$i##es N po! #e37o #e l $p$i## "+)i" #e l "+qui& C# $lul #e $!. #ispo&e #e su p!opio $o&e$to! p! su $o&e)i%& l 3sti#o! #e l "+qui& #e e&s'os -
0 !esolu$i%& #e l le$tu! #e *ue!z es #e 1>J;@@@@ #e l $p$i## totl #e l $lul #e $!. 0 p!e$isi%& #e *ue!z K@,L #e l $!. i&#i$# po! l $lul e&t!e el ; ' el 1@@L #e l $p$i## "+)i" #e l "is" ' #e K1L #e l $!. i&#i$# po! l $lul po! #e37o #el 1L #e l $p$i## "+)i" #e l "is" 0 !esolu$i%& #e l le$tu! #e e)te&si%&, e&$o#e! #e p!e$isi%& $$io&#o #i!e$t"e&te #i!e$t"e&te #es#e el usillo p! l le$tu! #e e)te&si%& 0 !esolu$i%& #e l le$tu! #e e)te&si%& es #e @,@@1"" #el !e$o!!i#o $o"pleto #el usillo 0 p!e$isi%& #e e)te&si%&, K@,@1"" o K@,@L $o& o si& $!. pli$# P!e$isi%& P!e$isi%& #e l 2elo$i## #e K@,@L #e l 2elo$i## #e $o&si.& 0 "+qui& se #ise#o p! *u&$io&! e& $o&#i$io&es "3ie&tles $o"p!e&#i#s $o"p!e&#i#s e&t!e @ ' JBC $o& u& u"e## !elti2 #e 1@ l @L ' t"%s*e! &o $o&#e&s#s 0 2elo$i## #e e&s'o>"&ul #e @,@@1 1@@@"" po! "i&uto p! *ue!zs supe!io!es N ' #e @@"" po! "i&uto p! *ue!zs supe!io!es N ' st l $p$i## "+)i" #e "+qui& #e 1@N 0 2elo$i## #e !eto!&o #e @,@@1 1@@@"" po! "i&uto El +!e #e e&s'o 2e!ti$l si& utill7es es #e 11@@"", ' el +!e #e e&s'o o!izo&tl es #e @"" e&t!e $olu"&s 1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
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%. PENDUL PENDULO O CHARPY& CHARPY& I'OD. . APL APLICA ICACI CIÓN. ÓN. 8Cu&#o 8Cu&#o u& "te!il es su7eto u& .olpe !epe&ti&o ' 2iole&to, e& el que l 2elo$i## #e #e*o!"$i%& es e)t!e"#"e&te !+pi#, se pue#e $o"po!t! e& u& *o!" "u$o "+s *!+.il que l que se o3se!2 e& ot!o tipo #e p!ue3s, po! e7e"plo e& el e&s'o #e te&si%& Esto, se pue#e o3se!2! e& "u$os pl+sti$os, ' que l esti!!lo $o& "u$ le&titu#, ls "ol$uls #e pol5"e!o tie&e& tie"po #e #ese&!e#!se #ese&!e#!se o ls $#e&s #e #esliz!se e&t!e s5 ' pe!"iti! #e*o!"$io&es pl+sti$s .!&#es Si& e"3!.o, si se pli$ u& $!. #e i"p$to, el tie"po es i&su-$ie&te p! que esos "e$&is"os 7ue.ue& u& ppel e& el p!o$eso #e #e*o!"$i%&, ' los "te!iles se !o"pe& e& *o!" *!+.il, Co& *!e$ue&$i se us u& ensayo de impacto p! e2lu! l *!.ili## #e u& "te!il 37o ests $o&#i$io&es E& $o&t!ste $o& el e&s'o #e te&si%&, e& el #e i"p$to ls tss #e #e*o!"$i%& u&it!i so& "u$o "'o!es91 El e&s'o #e i"p$to $o&siste e& #e7! $e! u& p&#ulo pes#o, el $ul su pso .olpe u& p!o3et que tie&e *o!" #e p!lelep5pe#o, u3i$# e& u&os sopo!tes e& l 3se #e l "+qui& Se #e3e #e7! $e! el p&#ulo #es#e u& +&.ulo α = +/- 90º, p! que l 2elo$i## #el p&#ulo, e& el "o"e&to #el .olpe ' e& el pu&to #e l &!iz #e .olpeo se #e 11 ">s ' #e est "&e! $u"pl $o& los !eque!i"ie&tos !eque!i"ie&tos #e l &o!" que espe$i-$ que l 2elo$i## #el p&#ulo e& el "o"e&to #el i"p$to #e3e est! e&t!e J ">s ' ? ">s 0 p!o3et posee u& "ues$ e&tlle est+&#! p! *$ilit! el i&i$io #e l -su! 0ue.o #e .olpe! l p!o3et, el p&#ulo si.ue su $"i&o l$&z&#o $ie!t ltu! que #epe&#e #e l $&ti## #e e&e!.5 3so!3i# po! l p!o3et #u!&te el i"p$to 0s p!o3ets que *ll& e& *o!" *!+.il se !o"pe& e& #os "it#es, e& $"3io quells $o& "'o! #u$tili## 37 *!.ili## se #o3l& si& !o"pe!se !o"pe!se Este $o"po!t"ie&to es "u' #epe&#ie&te #e l te"pe!tu! ' l $o"posi$i%& qu5"i$, lo $ul o3li. !eliz! el e&s'o $o& p!o3ets #isti&t te"pe!tu!, p! e2lu! ' e&$o&t!! l 8te"pe!tu! #e t!&si$i%& #/$til=*!+.ilQ
!. PROPI PROPIEDADES EDADES DE IMPACTO IMPACTO •
T*+-+ +/"2/ 3"4 5+674.
Es l te"pe!tu! #e37o #e l $ul u& "te!il se $o"po!t #e *o!" *!+.il e& u& e&s'o #e i"p$to El $"3io #e #/$til *!+.il t"3i& #epe&#e #e l 2elo$i## #e #e*o!"$i%& & "te!il que se so"ete u& .olpe #e i"p$to e& se!2i$io #e3e te&e! u& te"pe!tu! te"pe!tu! #e t!&si$i%& "e&o! que l te"pe!tu! #el e&to!&o e! Fi.u! No 1
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F7-+ 1. $+68"9 R/" 4 *"9 V. T*+-+.
Est te"pe!tu! si!2e #e"+s $o"o !e*e!e&$i e& l sele$$i%& #e "te!iles, #e3i#o que se.u! que l te"pe!tu! "+s 37 l que el "te!il est!+ e)puesto est "u' po! e&$i" #e l te"pe!tu! #e t!&si$i%& #e #/$til *!+.il S/!4 4 -"
•
0s "ues$s que so& "qui&#s, #e *3!i$$i%& #e-$ie&te, o #ise#s, $o&$e&t!& es*ue!zos ' !e#u$e& l te&$i## #e los "te!iles 0 se&si3ili## #e l "ues$ "i#e su e*e$to so3!e ls p!opie##es #e u& "te!il, $o"o te&$i## o 2i# #e *ti. 0s e&e!.5s 3so!3i#s so& "u$os "e&o!es e& ls p!o3ets $o& "ues$ R4"2/ "9/ 4 7+ 5-+9 59+"2/
•
0 e&e!.5 &e$es!i p! !o"pe! u& "te!il #u!&te u& e&s'o #e i"p$to, &o sie"p!e se !el$io& $o& l !esiste&$i l te&si%& E& .e&e!l, los "etles que tie&e& lt !esiste&$i ' l 2ez .!& #u$tili##, tie&e& 3ue& te&$i## l te&si%& Si& e"3!.o, este $o"po!t"ie&to $"3i $u&#o ls 2elo$i##es #e #e*o!"$i%& so& lts As5, #i$ 2elo$i## pue#e #esplz! l t!&si$i%& #e #/$til *!+.il
". NORMAS. 0s &o!"s se.ui! p! !eliz! los e&s'os C!p'=Izo# so& ls si.uie&tes: -
P! e&s'os C!p' utiliz"os l &o!" P! e&s'os Izo# utiliz"os l &o!"
ISO 1<=1 ISO 1B@
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. TIPOS DE ENSAYO DE IMPACTO: Este i&*o!"e p!ese&t!e"os #os p!o$e#i"ie&tos #e p!ue3 #e e&s'o #e i"p$to: e&s'o #e C!p' ' el e&s'o #e Izo# EL ENSAYO DE CHARPY: (1;0;) Es u& "to#o /til p! "e#i! l e&e!.5 #e i"p$to, t"3i& si!2e p! po&e! #e "&i-esto l se&si3ili## #e los "etles ls e&tlls E& el $oque, e& ls p!o)i"i##es #e l e&tll se o3tie&e u& $o&$e&t!$i%& "+)i" #e te&sio&es 0 e&tll e& l p!o3et supo&e, pues, u& "'o! e)i.e&$i l "te!il, sie&#o i&#ispe&s3le ll5 #o&#e #e"+s #e l te&$i##, se !equie!e u& ele2# !esiste&$i l !otu! *!+.il
0 "+qui& p! $e! este e&s'o se "uest! e& l -.u! 0 $!. es pli$# $o"o u& i"p$to #e u& "!tillo pe&#ul! $o& u& $ie!t "s $u&#o se li3e! #es#e u& posi$i%& -7# u& ltu! 8@9 0 p!o3et e&s'! se posi$io& e& l 3se $o"o se "uest! Cu&#o el p&#ulo es li3e!#o, u& 3o!#e e& *o!" #e $u, .olpe $o& lt 2elo$i## #e i "p$to ' *!$tu! l p!o3et e& l e&tll, l $ul $t/ $o"o u& pu&to #e $o&$e&t!$i%& #e te&sio&es El p&#ulo $o&ti&/ su !e$o!!i#o l$&z&#o u& ltu! "+)i" 8*9 l que es "e&o! 8@9 0 e&e!.5 #e 3so!$i%& $o"put #e l #i*e!e&$i e&t!e 8@9 ' 8*9 es u& "e#i# #e l e&e!.5 #e i"p$to 0 e&e!.5 #e C!p' , 2 E se $l$ul us&#o l s.te e$u$i%&: 2EUR@=*UR$osV=$osW Do&#e U: peso #el "!tillo R: lo&.itu# e&t!e el $e&t!o #e !ot$i%& #el "!tillo ' el 3o!#e #e l $u$ill V : +&.ulo #e l posi$i%& #e &$l7e #el p&#ulo W: +&.ulo l *i&l #el !e$o!!i#o #el "!tillo E& u& e&s'o #e C!p' el t"o ' *o!" #e l p!o3et t&to $o"o l $o&-.u!$i%& #e l e&tll ' su p!o*u&#i## so& -7s, pe!o si ls $"3i+!"os los !esult#os #el e&s'o 2!i!5&
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E& el C!p' l p!o3et es #e se$$i%& $u#!#, #e #i"e&sio&es )1@)1@ "". Tie&e u& e&tll e& u& #e sus $!s #e ; "" #e p!o*u&#i## El espeso! #e "te!il p! !otu! es #e B "" e&to&$es El !esult#o &eto #el e&s'o $o&siste e& so"ete! l "uest! #e*o!"$i%& el+sti$, #e #e*o!"$i%& pl+sti$ ' !otu! e& u& !+pi# su$esi%& El e&s'o #e C!p' se suele utiliz! "'o!"e&te e& "etles, le$io&es
E& el ENSAYO DE I'OD 1@J el p!o$e#i"ie&to #e e&s'o es "u' se"e7&te l #e C!p', e& este e&s'o se utiliz "'o!"e&te p! "e#i! l e&e!.5 #e i"p$to #e pol5"e!os Y se #i*e!e&$i p!i&$ipl"e&te e& l $o&-.u!$i%& #e l p!o3et e&tll#
CARACTER#STICAS $ENERALES DEL EQUIPO.
0 est!u$tu! p!i&$ipl #el equipo est+ *3!i$# e& ie!!o ' pi&t# #os $olo!es
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El "!tillo "e$+&i$o #el .!upo #e li3e!$i%&, si#o #ise#o p! "&te&e! e& $ulquie! "o"e&to l se.u!i## #el ope!!io, esto si.&i-$ que se &e$esit& "3s "&os p! li3e!! el "!tillo ti!&#o #e l "&et, e& lu.! #e e"pu7&#o, p! #e ese "o#o e2it! $ulquie! $$i#e&te P! $o"plet! los equipos #e se.u!i##, se su"i&ist!& #os $"pos t!&sp!e&tes p! p!ote.e!&os #e $ulquie! .olpe #e los "!tillos, 3!ie&#o l pue!t, se e2it, #e"+s $ulquie! tipo #e l&z"ie&to $$i#e&tl #el p&#ulo El te$l#o t+$til, situ#o e& el p&el *!o&tl #e equipo, pe!"ite l i&t!o#u$$i%& #e los p!+"et!os #el e&s'o ' pe!"ite que el ope!!io $o"p!ue3e l situ$i%& #el equipo e& *u&$i%& #e los le#Xs $ti2#os El #ispl' 0CD #e #i$o te$l#o, pe!"ite l 2isuliz$i%& #e los p!+"et!os i&t!o#u$i#os, s5 $o"o los !esult#os o3te&i#os t!s $# e&s'o P! *$ilit! l !eliz$i%& #e u& e&s'o, l est!u$tu! p!i&$ipl se #ise#o $o& !&u!s espe$iles p! lo7! ls "uest!s p! los e&s'os C!p' ' to!&illos p! los e&s'os Izo# PUESTA EN MARCHA.
E&$u*"os el equipo, $o"p!o3"os que est $li3!#o, $o& los to!&illos #e -7$i%& ' $o"p!o3"os que est+& 3ie& $olo$#s ls p!ote$$io&es 0e $e"os el $e!o, $o& l te$l F, solt&#o el p&#ulo, u& ltu! p!o)i"# #e 1, 3o!!+&#ose s5 los #tos .u!##os po! el equipo #e e&s'os &te!io!es A$ti2"os l $$i%& #e *!e&o $o& l te$l F?, p! que e& el "o"e&to que el p&#ulo .olpe l p!o3et este se p!e ' e2ite #os posi3les l ope!!io I&t!o#u$i"os los p!+"et!os $o&$!etos #el e&s'o !eliz! $o"o so&: -
0o&.itu#, &$u! ' espeso! #e l p!o3et Fe$ Ope!!io Fue!z &o"i&l #el p&#ulo elo$i## #e i"p$to se./& el "&ul Co&#i$io&es e)t!s #el e&s'o C!$te!5sti$s #el "te!il utiliz#o 03o!to!io N/"e!o #e se!ie #el p&#ulo Co"e&t!ios C%#i.o No!"ti2 1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
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- Te"pe!tu!
<. ENSAYOS DE DURE'A. De *o!" .e&!i$ se e&tie&#e po! #u!ez l !esiste&$i supe!-$il l #e*o!"$i%& #e u& s%li#o Au&que &o es u& p!opie## *u&#"e&tl #e u& "te!il, p!ti! #e ell se pue#e& o3te&e! i&*o!"$io&es $e!$ #e ls $!$te!5sti$s "e$+&i$s #el "is"o, ' que est+ !el$io&# $o& ls p!opie##es el+sti$s ' pl+sti$s El 2lo! #e #u!ez o3te&i#o e& u& e&s'o #ete!"i&#o si!2e s%lo $o"o $o"p!$i%& #e ese "te!il $o& ot!os, o $o& l "is"o, t!s u& t!t"ie&to e*e$tu#o so3!e l El p!o$e#i"ie&to #e e&s'o ' l p!ep!$i%& #e l "uest! tie&e& l 2e&t7 #e se! se&$illos, !+pi#os ' e& l.u&os $sos &o #est!u$ti2os A#e"+s, p!ti! #e l #u!ez #e u& "te!il se pue#e o3te&e! $ie!t i&*o!"$i%& so3!e sus $!$te!5sti$s "e$+&i$s, $o"posi$i%&, !esiste&$i l #es.ste, #i-$ult# #e "e$&iz#o, i&(ue&$i #e los t!t"ie&tos t!"i$os o "e$+&i$os que su*!i#o, et$ 0 "o#e!& te$&olo.5 pli$# ls $o&st!u$$io&es "et+li$s ' ls t!&s*o!"$io&es ls que pue#e& so"ete!se ls est!u$tu!s i&te!&s #e los "etles, "e#i&te p!o$esos t!"i$os ' #e le$i%&, #e"uest!& l i"po!t&$i que p! l i&#ust!i tie&e el $o&o$i"ie&to priori #e l #u!ez #e los "te!iles p! l $o!!e$t utiliz$i%& #e los "is"os 0os #i2e!sos e&s'os #e #u!ez se pue#e& #i2i#i! e& t!es .!&#es .!upos: l E&s'os #e #u!ez l !'#o ; E&s'os #e #u!ez po! pe&et!$i%& est+ti$ J E&s'os #e #u!ez el+sti$ o #i&+"i$os
. E/=9 D-+ 4 R=9. Es el p!i"e! p!o$e#i"ie&to p! #ete!"i&! l #u!ez ' se #e3e F!ie#!i$ Mos Este p!o$e#i"ie&to $o&siste e& u& es$l #e #u!ez *o!"# po! #iez "i&e!les #e *o!" que $# u&o #e ellos es !'#o po! el si.uie&te Si u& "te!il es !'#o po! u&o #e los "i&e!les #e l es$l ' &o po! el si.uie&te, su #u!ez se e&$o&t!!+ e&t!e esos #os 2lo!es #e l es$l De&t!o #e los e&s'os #e #u!ez l !'#o, so& t"3i& i"po!t&tes los e&s'os $o& l li", e& los que el "te!il se so"ete l $$i?& #e u& li" #e *o!" ' #u!ez #ete!"i&#s Este tipo #e e&s'os so& "u' !+pi#os ' se&$illos, u&que &o t& p!e$isos 1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
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De&t!o #e este tipo #e e&s'os #est$ t"3i& el "to#o #e M!te&s ste i#e% u& p!to $o& u& pu&t pi!"i#l #e #i"&te, $o& u& +&.ulo e& el 2!ti$e #e @Q, so3!e el $ul, "e#i&te u& 3!zo #e pl&$, $t/ u& $!. 0 p!o3et se #esplz 37o el #i"&te p!o#u$i&#ose s5 u& su!$o e& ell Mi#ie&#o l &$u! #e l !' e& "i$!s, se $l$ul l #u!ez
se./&:
!. E/=9 D-+ *9+ P/+"2/ E6". Se utiliz& #i2e!sos "to#os que se #i*e!e&$i& e& l *o!" #e los pe&et!#o!es, e& l $!. que se pli$ ' e& l *o!" #e e)p!es! el 2lo! #e l #u!ez 0os "+s i"po!t&tes so& los #e&o"i&#os !i&ell, 5$Ze!s = Ro$Zell •
D-+ >+/44.
Se $!$te!iz po!que l i"p!esi%& se p!o#u$e "e#i&te u& 3ol #e $e!o e)t!#u!o l que se le pli$ u& $!. $o& el -& #e que #e7e u& uell i"p!es e& el "te!il Ilust!$i%& 1 0 i"p!esi%& #e l uell se!+ u& $squete es*!i$o 0l"&#o D l #i+"et!o #e l 3ol, P l $!. pli$# ' l #i+"et!o #e l uell, l #u!ez 2e&#!+ ## po!: Fi.u! 1E&s'o !i&ell Este e&s'o se est3le$i% p! u& $!. #e J@@@ p ' u& #i+"et!o #e 3ol #e l@ "", p! #ete!"i&! #u!ezs #e ie!!os ' $e!os $o& espeso!es "'o!es #e ? "" Se $o"p!o3% poste!io!"e&te que p! espeso!es "e&o!es ' p! "te!iles "+s 3l&#os, el "te!il su*!5 .!&#es #e*o!"$io&es que i"pe#5& l o3te&$i%& #e u& uell $l! ' -3le P! solu$io&! este p!o3le", 35 que $tu! $o& $!.s #isti&ts, lo que $5 &e$es!io el e"pleo #e u& pe&et!#o! #e #isti&to #i+"et!o Se $o"p!o3% que p! que el e&s'o *ue! 2+li#o ' $ote73le, ls uells tie&e& que se! se"e7&tes ' $u"pli! l !el$i%&:
1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
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Este e&s'o se $!$te!iz po! p!o2o$! e& l piez u& uell p!o#u$i# po! u& 3ol #e $e!o e)t!#u!o, o e& $sos espe$iles, #e $!3u!o #e Uol*!"io #e #i+"et!o #ete!"i&#o l $tu! so3!e ell u& $!. t"3i& p!e-7# Se p!o#u$i!+ e&to&$es u& uell e& *o!" #e $squete es*!i$o so3!e l piez, #e #i+"et!o ' supe!-$ie S. El 2lo! #e #u!ez !i&ell es:
sustitu'e&#o, que#:
Po! t&to, p! ll! H s%lo ' que "e#i! #, ' que P ' D so& $o&st&tes P! e7e$ut! este e&s'o se p!e$is #ispo&e! #e lo si.uie&te: & "+qui& $pz #e $tu! so3!e l 3ol l $!. #ese#, "e#i# $o& u& e!!o! i&*e!io! l JL 3 & "i$!os$opio $o& !et5$ulo .!#u#o, $pz #e "e#i! l uell $o& u& p!e$isi%& #e @,@1 "" F$to!es que #e3e& te&e!se e& $ue&t e& l !eliz$i%& #e este e&s'o: 0 ele$$i%& #e $!.s ' 3ols se !eliz te&ie&#o e& $ue&t el $!ite!io p!o)i"#o que "!$ el "te!il e& $u&to #u!ez ' espeso! Cu&to "+s 3l&#o se el "te!il, t&to "e&o! #e3e se! l $o&st&te #e e&s'o 3 Del "is"o "o#o, $u&to "+s #el.#s Se& ls piezs, "e&o!es & #e se! ls $!.s ' los #i+"et!os #e ls 3ols 0s p!e$u$io&es que #e3e& te&e!se e& $ue&t so&: l [ue l zo& supe!-$il #e l piez #o&#e se #e !eliz! el e&s'o est $o"plet"e&te li"pi, puli#, e)e&t #e #e*e$tos ' #ispuest &o!"l"e&te l #i!e$$i%& #e l $!. E& ls supe!-$ies $u!2s es &e$es!io !e$ti-$! u& zo& #e t"o #e$u#o ; [ue el espeso! #e l piez &o se i&*e!io! 1@ 2e$es l (e$ #el $squete #e l uell 0 #ete!"i&$i%& #el espeso! es *u&#"e&tl, pues el e&s'o &o #e3e #! lu.! que l uell que#e "!$# e& l p!te opuest 1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
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J [ue el $e&t!o #e l uell #iste #el 3o!#e #e l piez "+s #e ;# [ue l $!. u"e&te le&t"e&te ' se "&te&. $o&st&te #u!&te $ie!to tie"po P! "+s #etlles so3!e l !eliz$i%& #el e&s'o $o&sult! l &o!" NE <@1< H3ie&#o to"#o ls p!e$u$io&es &tes $it#s, est"os e& $o&#i$io&es #e e*e$tu! el e&s'o Dispo&e"os #e u& #u!%"et!o !i&ell e"ple&#o u& 3ol pe&et!#o! #e D l@ "" Colo$!e"os so3!e l plt*o!" situ# so3!e el usillo l piez o "uest! $ui#&#o que st sie&te 3ie& ' que l supe!-$ie #e $tu$i%& #e l 3ol est pe!*e$t"e&te pl& ' !e$ti-$# p! que l uell se e)$t"e&te u& $squete es*!i$o As5, l #esi.&$i%& #e este e&s'o se $e es$!i3ie&#o el &/"e!o #e #u!ez se.ui#o #e ls let!s H ' #e ls $!$te!5sti$s #el e&s'o: 3ol>$!.>tie"po E)iste& t3ls #e #o3le e&t!# que #& los 2lo!es #e H e& *u&$i%& #e P ' # E& este tipo #e e&s'os, si el "te!il so"eti#o e&s'o tie&e po$o espeso!, los !esult#os s *lse&, pues l uell &o es s%lo supe!-$il si&o que se #e*o!" to#o el "te!il P! o32i! este i&$o&2e&ie&te se pue#e& o3te&e! &/"e!os !i&ell i.ules sie"p!e que ls $!.s pli$#s se "&te&.& p!opo!$io&les los $u#!#os #e los #i+"et!os #e ls 3ols, po!que e& ests $i!$u&st&$is se o3tie&e& uells .eo"t!i$s se"e7&tes A ests !el$io&es se les ll"& $o&st&tes #e e&s'o ' se & ele.i#o #e *o!" que:
Si l $i*! #e #u!ez !i&ell es supe!io! @@, ls 3ols #e $e!o o!#i&!io su*!e& #e*o!"$io&es ' el #es!!ollo &o es $o!!e$to, !z%& po! l $ul se & $o&st!ui#o 3ols #e $!3u!o #e Uol*!"io que #& !esult#os $ept3les st <; u&i##es !i&ell
A#e"+s #e l $o&st&te #e e&s'o ' el #i+"et!o #e l 3ol, i&te!2ie&e el tie"po #e #u!$i%& #el e&s'o E& Esp se estipul $o"o &o!" u& #u!$i%& #e J@ se.u&#os
1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
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•
D-+ V"?+.
Dt este "to#o #e 1; ' su !z%& #e se! est!i3 e& que el "to#o !i&ell, p!ti! #e #u!ezs supe!io!es @@ p>""; &o !!o7 !esult#os $o&2i&$e&tes ', p! #u!ezs "'o!es #e ?@@ p>""; , es i&pli$3le Se #i*e!e&$i #el E&s'o !i&ell e& l sustitu$i%& #el pe&et!#o! #e 3ol po! u& pi!+"i#e $u#!&.ul! #e #i"&te, $o& lo que se $o&si.ue u& "'o! pe&et!$i%& ' l posi3ili## #e "e#i! "te!iles "u' #u!os si& su*!i! #e*o!"$i%& st 1@@@ p>""; #e3i#o l .!& #u!ez #el #i"&te
' l $!. #e 1@ 1 se.u&#os
0s $!s opuests #e l pi!+"i#e *o!"& u& +&.ulo #e 1J? 0s $!.s que se so"ete l "te!il os$il& e&t!e 1;@ .*, sie&#o el tie"po #e #u!$i%& #e
El &/"e!o #e #u!ez i$Ze!s se #e-&e po! H, que se o3tie&e #e l si.uie&te e)p!esi%&:
P $!. ' D #i.o&l #e l uell •
D-+ R9"?@44.
Tie&e l 2e&t7 so3!e los #os "to#os &te!io!es, #e u& "'o! !pi#ez #e !eliz$i%& #el e&s'o, u&que &o tie&e l "is" p!e$isi%& Se utiliz $o"o pe&et!#o!, se./& los $sos, u& 3ol #e $e!o o u& $o&o #e #i"&te #e +&.ulo e& el 2!ti$e #e 1;@, $o& u& e)t!e"o es*!i$o #e @, ; "" #e #i+"et!o E& este e&s'o &o se "i#e l supe!-$ie #e l uell, si&o su p!o*u&#i## Co& el -& #e o3te&e! u& supe!-$ie #e !e*e!e&$i p!ti! #e l $ul se pue# "e#i! l pe&et!$i%& #el pu&z%&, se so"ete ste u& peque $!. p!e2i 1@ p que p!o#u$i!+ u& uell #e p!o*u&#i## o A $o&ti&u$i%& se $e $tu! l $!. #i$io&l @ % 1@ Zp $o& lo que l p!o*u&#i## #e l uell l$&z el 2lo! 1 Se !eti! l $!. #i$io&l ' el pe&et!#o! !et!o$e#e #e3i#o l !e$upe!$i%& el+sti$ #el "te!il 1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
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que#&#o u& p!o*u&#i## pe!"&e&te 0 pe&et!$i%& se!+:e =o que se "i#e "e#i&te u& #ispositi2o $$io&#o po! el pe&et!#o!
Fi.u! 1< E&s'o Ro$Zell C Pe&et!#o!: Co&o Di"&te ' C!. #e 1@ . E& l t3l se i&#i$& los #isti&tos tipos #e e&s'os Ro$Zell que se utiliz& e& l i&#ust!i
P! #ete!"i&! l #u!ez e& $ps "u' #el.#s, e& $p $e"e&t#s o &it!u!#s, ' e& quellos $sos e& que l i"p!esi%& #e l uell te&. que se! peque, se utiliz el e&s'o #e #u!ez Ro$Zell supe!-$il 1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
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Su *u&#"e&to es &+lo.o l #e l #u!ez Ro$Zell &o!"l $o& l #i*e!e&$i #e que l $!. i&i$il es #e J p ' l totl #e 1, J@ % p 0 #u!ez Ro$Zell se #esi.& .!e.&#o l &/"e!o #e #u!ez ls let!s HR, el s5"3olo #el pe&et!#o! ' l $!. e"ple# E7e"plo: @ HRC 1@ 0s $i*!s #e #u!ez Ro$Zell #e ls es$ls ' C pue#e& $o&2e!ti!se e& $i*!s !i&ell "e#i&te ls e$u$io&es:
Si ;@\HR\@
Si HR]@
Co& "'o! *!e$ue&$i se utiliz& t3ls $o"p!ti2s #e #u!ez p! $e! l $o&2e!si%& #e ls #u!ezs o3te&i#s po! u& "to#o ot!o E& l t3l se esque"tiz to#os los "to#os #es$!itos st o!
1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
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". E/=9 D/6"9. Cie&t5-$"e&te se ll& "u' po! #e37o #e los est+ti$os, ' que los 2lo!es o3te&i#os p!ese&t& "u$os e!!o!es ' u& .!& #ispe!si%& #e los "is"os, pe!o tie&e& l 2e&t7 #e que !equie!e& p!tos "u' se&$illos, so& e)t!o!#i&!i"e&te !+pi#os ' pli$3les e& $ulquie! lu.!, lo "is"o piezs .!&#es que peques Se #isti&.ue& #e los est+ti$os e& que se "i#e l e&e!.5 el+sti$ que es $pz #e 3so!3e! el "te!il, #isti&.ui&#ose *u&#"e&tl"e&te los #e $oque ' los #e !et!o$eso 1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
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•
M99 "B9-.
E& este $so l 3ol tie&e "" #e #i+"et!o ' se l&z $o& u& i"pulso su-$ie&te p! que #e7e u& uell pe!"&e&te #e .!& t"o E)iste& #i2e!sos tipos #e p!tos u"&&, S$!z ' ot!os pe!o el "+s $l+si$o es el #e Pol#i Co"o pue#e o3se!2!se e& l -.u! 1B , el i"pulso se $o"u&i$ #i!e$t"e&te $o& l "&o Se $olo$ e&t!e el 'u&que ' l 3ol u& p!o3et #e $o"p!$i%& $u' #u!ez es $o&o$i# Mi#ie&#o ls i"p!esio&es p!o#u$i#s e& u& ' ot!, se pue#e o3te&e! l #u!ez 3us$# Si Hp ' H ,so& ls #u!ezs pt!%& ' p!o3le", !espe$ti2"e&te ' sie&#o Sp ' S ls supe!-$ies #e ls uells se tie&e:
Fi.u! 1B •
M99
E&s'o Pol#i ++9"9.
Se 3s& e& el e$o #e que si se #e7 $e! #es#e u& ltu! $o&2e&ie&te u& pequeo "!tillo, $o& u& pu&t !e#o&#e# #e #i"&te e& u& e)t!e"o, so3!e el "te!il p!o3le" l e&e!.5 #e $5# se!+ 3so!3i# e& p!o#u$i! uell el+sti$, po! lo que el "!tillo !et!o$e#e!+, ele2+&#ose u& ltu! "e&o! que l i&i$il #e p!ti# Est ltu! se to" $o"o l "e#i# #e l #u!ez po! !et!o$eso Estos "to#os se us& p! #ete!"i&$io&es $o& "te!iles e&#u!e$i#os que &o #e3e& p!ese&t! uell pe!"&e&te, s5 $o"o e& el $o&t!ol #e u&i*o!"i## e& l #u!ez #e .!&#es supe!-$ies o piezs que se & #e $o"p!! 0os #i*e!e&tes p!tos se #isti&.ue& e& el peso #el "!tillo, l *o!" #e l pu&t #e #i"&te ' l ltu! #e $5# 0os "+s $o&o$i#os so& el es$le!%"et!o So!e ' el #u!os$opio E& el es$le!%"et!o So!e, el "!tillo $e #es#e u& ltu! o so3!e l piez ' !et!o$e#e l ltu! i P! *$ilit! l pe!pe&#i$ul!i## e& l $5#, el "!tillo se #esliz si& !oz"ie&to e& el i&te!io! #e u& tu3o El 2lo! i se #e-&e $o"o l #u!ez So!e 0 es$l tie&e 1J@ #i2isio&es, t!z#s #e "o#o que l ltu! i p! el $e!o eute$toi#e te"pl#o 2l. 1@@ E& el #u!os$opio, el "!tillo $e so3!e l piez $o"o l le&te7 #e u& p&#ulo, "i#i&#ose +&.ulos e& lu.! #e lo&.itu#es 1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
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El +&.ulo i&i$il es #e <@ ' el -&l se to" $o"o 2lo! #e #u!ez
1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
PREPARACIÓN DE MATERIAS PRIMAS
ENSAYOS TÉRMICOS Y ESPECTROFOTOMÉTRICOS 0s t$&i$s te!"o&l5ti$s & si#o ' si.ue& sie&#o e& l $tuli## "pli"e&te utiliz#s e& l $!$te!iz$i%& #e "te!iles El &+lisis t!"i$o 3!$ to#os los "to#os #e "e#i# 3s#os e& el $"3io, $o& l te"pe!tu!, #e u& p!opie## *5si$ o "e$+&i$ #el "te!il 0s $o&#i$io&es #e *3!i$$i%& #e u& p!o#u$to, s5 $o"o su isto!i ' t!t"ie&tos t!"i$os, so& #e$isi2os e& ls p!opie##es -&les #el "te!il, po! lo que ls t$&i$s te!"o&l5ti$s so& i"p!es$i&#i3les e& $ulquie! p!o$eso #e $o&t!ol so3!e l *3!i$$i%& #e u& "te!il
1. VICATHDT (POL#MEROS) 1.1.
ENSAYO DE TEMPERATURA DE DISTORSIÓN >AO CAR$A (HDT)
1.%. Se #e-&e l te"pe!tu! #e #isto!si%& 37o $!. $o"o l te"pe!tu! l $ul u& p!o3et p!is"+ti$ !5.i# su*!e $ie!t #e*o!"$i%& &o!"liz# 37o los e*e$tos #e u& $!. #ete!"i&# pli$# e& *o!" #e (e)i%& po!
t!es pu&tos $o"o $o&se$ue&$i #e u& ele2$i%& p!o.!"# #e l te"pe!tu!
Este e&s'o es &e$es!io p! po#e! #ete!"i&! l te"pe!tu! "+)i" que pue#e sopo!t! u& "te!il si& #e*o!"!se 1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
PREPARACIÓN DE MATERIAS PRIMAS
NORMA0I4ACIÓN: ISO 75; DIN 53461; ASTM D-648
P! l !eliz$i%& #e este "to#o so& &e$es!is u& "5&i"o #e ; p!o3ets p!is"+ti$s que $u"pl& los !equisitos #i"e&sio&les si.uie&tes: l ^ 11@ "" J_@ ` e ` 1J ""
_B ` 3 ` 1J ""
Po! e7e"plo se pue#e& utiliz! p!o3ets p!is"+ti$s ASTM #e #i"e&sio&es &o!"liz#s: 1;< ) 1;_< ) J_1B ""
0 $!. e"ple# se !e.ul #e *o!" que l *ue!z o peso que se e7e!z o!i.i&e u& es*ue!zo e& l $! t!$$io&# que $o!!espo&# u&o #e los t!es "to#os &o!"liz#os: a Mto#o HDT>A : b 1_B MP K @_@; a Mto#o HDT> : b @_ MP K @_@; a Mto#o HDT>C : b MP K @_@; Se utiliz!+ u& "to#o u ot!o #epe&#ie&#o #e l !i.i#ez #el "te!il, el espeso! #e l p!o3et o l p!ese&$i>use&$i #e $!.s El "to#o A es el "+s $o&2e&$io&l De$i#i#o el "to#o e"ple#o, se $l$ul l $!. "e#i&te l *%!"ul:
F; b e 3; > J l F C!. e& Neto&s b Es*ue!zo "+)i"o e& MP 3 A&$u! #e l p!o3et e& "" e Espeso! #e l p!o3et e& "" 1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
PREPARACIÓN DE MATERIAS PRIMAS
l Dist&$i e&t!e po'os e& "" 1@@ "" se./& &o!" p! l p!o3et e"ple# 0 p!o3et #e situ!se #e *o!" que que#e $e&t!# so3!e "3os po'os ' $o& l #i"e&si%& 3 e& el e7e 2e!ti$l, #e7&#o que el peso $t/e so3!e ell Se su"e!.e& ls p!o3ets e& u& 3o #e sili$o& que se e&$ue&t! i&i$il"e&te u& te"pe!tu! e&t!e los ;@ ' los JC, #e7&#o $tu! l $!. #u!&te "i&utos p! que el "te!il se e)p&# ' e&t!e e& equili3!io Se i&i$i poste!io!"e&te l $le*$$i%& cT 1;@C> o @C>, se./& l !i.i#ez #el "te!il "ie&t!s se "i#e l (e$ #e l zo& $e&t!l $o& u& "i$!%"et!o, (e$ que i!+ e& u"e&to $us #e que el i&$!e"e&to #e te"pe!tu! p!o#u$i!+ u& !e3l&#e$i"ie&to #el "te!il Se #e-&e l te"pe!tu! HDT $o"o quell l $ul l p!o3et p!ese&t u& (e$ &o!"l $u'o 2lo! se # e& l si.uie&te t3l e& *u&$i%& #e l #i"e&si%& 2e!ti$l 3
El e&s'o #e3e $e!se $o"o "5&i"o po! #upli$#o ' ls te"pe!tu!s &o #e3e& #i*e!i! e& "+s #e ;C, si es s5, #e3e!5"os !epeti! el e&s'o
1.<. ENSAYO DE TEMPERATURA DE RE>LANDECIMIENTO (VICAT) El e&s'o p! $l$ul! l te"pe!tu! #e !e3l&#e$i"ie&to ICAT !esult "u' si"il! lHDT, $o& l sl2e## 3+si$ #e que "ie&t!s el e&s'o HDT se 3s e& u& soli$it$i%& po!(e)i%& t!es pu&tos, el e&s'o ICAT se 3s e& u& p!o$eso #e i&#e&t$i%& NORMA0I4ACIÓN: UNE-EN-ISO306; DIN 53460; ASTM D1525)
1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
PREPARACIÓN DE MATERIAS PRIMAS
Esque" #el #ispositi2o p! e&s'o ICAT
Est .!& si"ilitu# pe!"ite que "3os e&s'os se lle2e& $3o $o& l "is" "+qui&si"ple"e&te $"3i&#o los $3ezles, pu#ie&#o #e-&i! l te"pe!tu! #e!e3l&#e$i"ie&to ICAT $o"o l te"pe!tu! l $ul u& .u7 &o!"liz# #e 1 ""; #ese$$i%& pe&et! e& u& p!o3et 37o u& $!. #e-&i# A"3os e&s'os, ICAT ' HDT, #& i&*o!"$io&es "u' si"il!es, 2se l $p$i## #el"te!il sopo!t! es*ue!zos te"pe!tu!s ele2#s, l #i*e!e&$i es el tipo #e soli$it$i%&El tipo #e soli$it$i%& &os lle2 o3te&e! !esult#os #i*e!e&tes, pues los 2lo!es #el HDT suele& se! i&*e!io!es los #el e&s'o ICAT De3e !e"!$!se que, si& e"3!.o, "3os &os p!opo!$io&& u& 2lo! p!o)i"#o l #e l te"pe!tu! #e t!&si$i%& 25t!e #el"te!il Po! e7e"plo,se./& l&o!" NE J=11B=A : F 1 .* 1@ N a Mto#o ICAT> : F .* @N Re.ul&#o t"3i& ls p!o3ets que & #e e"ple!se, que 3!+& #e se! #e espeso!$o&st&te, e&t!e J ' ? "", $o& u& supe!-$ie "5&i" #e 1@@ ""; ' ls supe!-$ies lo "+sliss posi3le El e&s'o #e3e !eliz!se $o& ; p!o3ets $o"o "5&i"o ' se i&i$i $olo$&#oo!izo&tl"e&te l p!o3et 37o el pe&et!#o! $!.#o, i&te&t&#o que est lo "+s $e&t!#posi3le ' #e7&#o $o"o "5&i"o 1 "" #e "te!il e& to#s ls #i!e$$io&es p! que elest#o te&sio&l se el $o!!e$to El siste" se su"e!.e e& el 3o #e $eite #e sili$o& 'u& 2ez 1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
PREPARACIÓN DE MATERIAS PRIMAS
ps#os "i&utos p! que el siste" e&t!e e& equili3!io se i&i$i l $le*$$i%& 0 &o!" &os pe!"ite que st se . o 3ie& @C> o 3ie& 1;@C>, !esult&#o l p!i"e! po! lo .e&e!l e& te"pe!tu!s ICAT "+s 37s Se #e-&e -&l"e&te l te"pe!tu! #e !e3l&#e$i"ie&to ICAT $o"o l te"pe!tu! l que se e&$ue&t! el 3o e& el "o"e&to e& que l .u7 pe&et!#o 1 "" e& l p!o3et
%. PLASTÓMETRO. 0 i&#ust!i #e los "te!iles te!"opl+sti$os utiliz el 5&#i$e #e (ui#ez MFI $o"o e!!"ie&t 3+si$ p! el $o&t!ol #e l $li## ' l $ept$i%& #e los "te!iles #e e&t!# Est "e#i# #e ls p!opie##es #e (u7o est+ $o&te&i# e& l t!7et #e i#e&ti## #e los pol5"e!os ' se utiliz p! $o"p!o3! si el pl+sti$o se e&$ue&t! #e&t!o #el !&.o #e (ui#ez &e$es!i Esto es $o"/&"e&te utiliz#o p! ls poliole-&s polietile&o HDPE, 0DPE, 00DPE, PP polip!opile&o El 5&#i$e #e (ui#ez es l ts #e (u7o "+si$o #e pol5"e!o que ps t!2s #e u& $pil! Se "i#e e& .>1@"i& S 8/ "99 4 "/ +4 (9 / 7+9) - -= +G 4 9+8"9 -/ "*4+ 9 / 10 /-9, ///9 "9// *+2/ = *+-+ 6/+. El 5&#i$e #e (ui#ez $o&siste e& to"! u& $&ti## #e pol5"e!o u& te"pe!tu! $o&o$i# po! e&$i" #e su T. ' o3li.!lo ps!, $o& l *ue!z #e .!2e## ' u& peso ##o, t!2s #e u& o!i-$io $li3!#o, po! u& tie"po #ete!"i&#o, se./& l &o!" que se utili$e, ASTM 0 &o!" ASTM=D1;JB es $o"/&"e&te utiliz# p! !eliz! est ope!$i%& 0 p!ue3 &o #u! #iez "i&utos, si&o que pue#e #u!! u& "i&uto o "e&os, pe!o #e *o!" $o&ti&u ' lue.o se 7ust el 2lo! ls u&i##es #e$u#s 0 (ui#ez #el pol5"e!o es *u&$i%& #e: a P!esi%& utiliz# peso #el "3olo a Di+"et!o #el o!i-$io a is$osi## #el "te!il 0 "e#i$i%& #el 5&#i$e #e (ui#ez se !eliz po! "e#io #e u& plst%"et!o #e e)t!usi%& el $ul ope! $o& u& p!esi%& $o&st&te, e7e!$i# po! u& *ue!z $o&st&te #e3i# u& peso $o&o$i#o e& u& $ili&#!o $le*$t#o ' o3li.&#o l pl+sti$o (ui! po! u& 3oquill &o!"liz# 1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
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Est p!opie## se utiliz p!ti$ul!"e&te p! i&#i$! l u&i*o!"i## #e l "s ' (u7o #el pol5"e!o e& u& p!o$eso #e t!&s*o!"$i%& El MFI es u& "e#i# i&#i!e$t #e l "s "ole$ul! ' #e l p!o$es3ili## #e los te!"opl+sti$os No es u& p!opie## i&t!5&se$ #el pol5"e!o si&o u& p!+"et!o e"p5!i$o que #epe&#e #e ls p!opie##es *5si$s ' #e l est!u$tu! "ole$ul! #el pol5"e!o 0 "e#i# #el MFI es i&2e!s"e&te p!opo!$io&l l 2is$osi## #el "te!il e& est#o *u&#i#o ' su peso "ole$ul! <. PROCEDIMIENTO.
P! !eliz! l p!+$ti$ us!e"os u& plst%"et!o #e e)t!usi%& CEAST Melt Flo [ui$Z I&#e) P>N <@;1@@@, u& 3l&z ' u& $!o&%"et!o 1 Pes!e"os el pl+sti$o ' lo i&t!o#u$i!e"os e& el $ili&#!o, p!e2i"e&te $le&t#o l te"pe!tu! #e$u# ' $o& l 3oquill $olo$# ; Colo$!e"os l pes ' el pist%& J Co!t!e"os $o& l $u$ill ' $!o&o"et!!e"os el tie"po & 2ez el pl+sti$o *!5o lo pes!e"os 0i"pi!e"os el $ili&#!o ' l 3oquill
1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
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1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
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<. CALORIMETR#A DIFERENCIAL DE >ARRIDO (DSC) Es u& t$&i$ e& l $ul se "i#e la energía necesaria para hacer nula la diferencia de temperaturas e&t!e u& "uest! ' u& "te!il #e !e*e!e&$i e& *u&$i%& #el tie"po o #e l te"pe!tu!, $u&#o "3os so& so"eti#os i#&ti$s $o&#i$io&es #e te"pe!tu! e& u& "3ie&te que se $lie&t o e&*!5 2elo$i## $o&t!ol# 0 $lo!i"et!5 #i*e!e&$il #e 3!!i#o DSC, Di*e!e&til S$&i&. Clo!i"et!' pe!"ite el estu#io #e quellos p!o$esos e& los que se p!o#u$e u& 2!i$i%& e&t+lpi$, po! e7e"plo #ete!"i&$i%& #e $lo!es espe$5-$os, pu&tos #e e3ulli$i%& ' *usi%&, pu!ez #e $o"puestos $!istli&os, e&tlp5s #e !e$$i%& ' #ete!"i&$i%& #e ot!s t!&si$io&es #e p!i"e! ' se.u&#o o!#e& E& .e&e!l, el DSC pue#e t!37! e& u& i&te!2lo #e te"pe!tu!s que 2 #es#e l te"pe!tu! #el &it!%.e&o l5qui#o =1?C st u&os ?@@ C Po! est !z%& est t$&i$ #e &+lisis se e"ple p! $!$te!iz! quellos "te!iles que su*!e& t!&si$io&es t!"i$s e& #i$o i&te!2lo #e te"pe!tu!s 0 *"ili #e "te!iles que p!e$is"e&te p!ese&t to#s sus t!&si$io&es t!"i$s e& ese i&te!2lo es l #e los pol5"e!os Po! est !z%&, el DSC se e"ple *u&#"e&tl"e&te p! l $!$te!iz$i%& #e estos "te!iles ' es po! lo que, #e qu5 e& #el&te, &os $e&t!!e"os *u&#"e&tl"e&te e& t!&si$io&es t!"i$s e& pol5"e!os estu#i#s po! DSC E& el $"po #e pol5"e!os pue#e& #ete!"i&!se t!&si$io&es t!"i$s $o"o l te"pe!tu! #e t!&si$i%& 25t!e T., te"pe!tu! #e *usi%& T" se pue#e& $e! estu#ios #e $o"pti3ili## #e pol5"e!os, !e$$io&es #e poli"e!iz$i%& ' p!o$esos #e $u!#o E)iste& #os tipos #e "to#os p! o3te&e! #tos e& DSC:
<.1.
DSC *9/" "9*/.
0 "uest! ' el "te!il #e !e*e!e&$i se $lie&t& "e#i&te $le&t#o!es sep!#os u&que sus te"pe!tu!s se "&tie&e& i.ules "ie&t!s ls te"pe!tu!s se u"e&t& o #is"i&u'e& li&el"e&te
<.%.
DSC -9 "49+.
E& este $so, se "i#e l #i*e!e&$i #e $&ti## #e $lo! #e l "uest! ' #e l !e*e!e&$i $u&#o l te"pe!tu! #e l "uest! se u"e&t o #is"i&u'e li&el"e&te A pes! que los #os "to#os p!opo!$io&& l "is" i&*o!"$i%&, s%lo &os $e&t!!e"os e& el se.u&#o El DSC "i#e el (u7o #e $lo! e& l "uest! estu#i! ' e& u& "te!il i&e!te #e !e*e!e&$i #e *o!" i&#epe&#ie&te 1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
PREPARACIÓN DE MATERIAS PRIMAS
E& l -.u! 1 se "uest! u& esque" #e u& p!to #e DSC A"3s $luls que $o&tie&e& l "uest! ' l !e*e!e&$i, est+& equip#s $o& u& se&so! p! l "e#i# #e su te"pe!tu!, ' u& !esiste&$i #e $le&t"ie&to i&#epe&#ie&te p! $# u& #e ells Ests !esiste&$is "&tie&e& "3s $luls u& te"pe!tu! p!o.!"# Tp 0s te"pe!tu!s i&st&t+&es #e $# $lul T" ' TR se "i#e& ' $o"p!& $o&ti&u"e&te $o& el 2lo! p!o.!"#o Tp El siste" t!37 #e "o#o que l e&e!.5 su"i&ist!# e& $# "o"e&to po! $# !esiste&$i #e $le&t"ie&to, es *u&$i%& #e l #i*e!e&$i e&t!e ls te"pe!tu!s #e $# $lul ' l te"pe!tu! p!o.!"#, es #e$i!: E" U"dT" Tp 1 ER URdTR Tp Do&#e E" ' ER so& ls e&e!.5s el$t!i$s su"i&ist!#s po! ls !esiste&$is, ' U" ' UR so& $o&st&tes #el siste", que #epe&#e& #e ls $!$te!5sti$s #e $# "te!il, $o"o l "s ' su $p$i## $lo!5-$ 0 #i*e!e&$i #e e&e!.5, DE E" ER, !eque!i# p! "&te&e! ls #os $luls l te"pe!tu! p!o.!"#, es l $&ti## que se !ep!ese&t e& *u&$i%& #e l te"pe!tu! Tp, T" % TR o e& *u&$i%& #el tie"po te"pe!tu! $o&st&te A ests #os !ep!ese&t$io&es se ls #e&o"i& +97+
Figura 1.- Esuema de un aparato de !"#. Figura tomada de$ %&'E&&%( ) .*. #,%"( %.*. *,%!%( . "E%"%( ).*.$ ,ntroducci2n a la ciencia de materiales. #.".,.#.( 1993.
1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
PREPARACIÓN DE MATERIAS PRIMAS
Figura .- colocaci2n de la muestra en el pocillo
E& DSC ls te"pe!tu!s que se "i#e& so& ls #e ls p!opis $luls "et+li$s #o&#e se i&t!o#u$e& "3s "uest!s Esto $e que se &e$es!io u& $li3!#o p!e2io, que .e&e!l"e&te, es #i*e!e&te p! $# 2elo$i## #e $le&t"ie&to o e&*!i"ie&to Au&que los p!i&$ipios 3+si$os e& los que se 3s est t$&i$ so& "u' se&$illos, si& e"3!.o, e)iste& "u$s 2!i3les que #e3e& te&e!se sie"p!e "u' p!ese&tes ' que, "u$s 2e$es, so& #i*5$iles #e $o&t!ol! 0s "+s i"po!t&tes se "uest!& $o&ti&u$i%&: i De tipo i&st!u"e&tl d elo$i## #e $le&t"ie&to e&*!i"ie&to d feo"et!5 #e ls $luls d Tipo #e se&so! #e te"pe!tu! d Tipo #e !e.ist!o #el te!"o.!" 1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
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ii De l "uest! d T"o #e l "uest! d f!#o #e #i2isi%& #e l "uest! d E"pquet"ie&to d Co&t!ol t"%s*e! "3ie&te d T!t"ie&to p!e2io ii Mte!il #e !e*e!e&$i
<.<.
A*4""2/ 4 DSC 4 /64 *94+9
Se utiliz& p! "e#i! ls si.uie&tes temperaturas características : Te"pe!tu! #e t!&si$i%& 25t!e g 3 Te"pe!tu! #e *usi%& m $ Te"pe!tu! #e #es$o"posi$i%& d Se us& t"3i& p! l "e#i$i%& #e l energía a4sor4ida o li4erada e& $ie!tos p!o$esos, $o"o po! e7e"plo: Clo!es #e *usi%& 3 Clo!es #e 2po!iz$i%& $ Clo!es #e $!istliz$i%& # Clo!es #e !e$$i%& poli"e!iz$i%&, o)i#$i%&, $o"3usti%&, et$ e Clo!es #e #es$o"posi$i%& * Clo!es #e solu$i%& . Clo!es #e #so!$i%& ' #eso!$i%& Clo!es espe$5-$os i E&e!.5s #e $ti2$i%& Se e"ple& #e"+s p! l #ete!"i&$i%& #e ls *!$$io&es $!istli& ' "o!*, tie"po #e i&#u$$i%& #e o)i#$i%&, $i&ti$s #e !e$$i%& ' #e #es$o"posi$i%&, et$
<.J.
P+*+"2/ -+
E)iste& #i*e!e&tes tipos #e $+psuls p! !eliz! ls e)pe!ie&$is $o& DSC, #e 5 que #e3 ele.i!se el "+s #e$u#o te&#ie&#o l tipo #e &+lisis o sust&$i que se 2' !eliz! De3e te&e!se e& $ue&t que 1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
PREPARACIÓN DE MATERIAS PRIMAS
#e3e& se! i&e!tes Po! e7e"plo ls $+psuls #e lu"i&io !e$$io&& $o& sos, $e"e&tos ' pue#e& *o!"! le$io&es $o& l.u&os "etles $o"o el "e!$u!io 0s $+psuls #e DSC "+s $o"u&es so& #e "te!iles $o"o: o!o, 2i#!io, $o3!e, plti&o, z-!o Ests $+psuls #e3e& sopo!t! ls $o&#i$io&es #e p!esi%& ' te"pe!tu! que 2 se! e)puesto El lu"i&io po! e7e"plo s%lo pue#e utiliz!se te"pe!tu!s i&*e!io!es ?@@C ' que *u&#e & 2ez ele.i# l $+psul, e& &uest!o $so lu"i&io #e @ "l, se !e$o"ie&# t!! l $+psul ' l tp Se po&e u& $&ti## #e "uest! e& l $+psul e&t!e J ' 1@ ". ' se &ot el peso &eto #e l "uest! A $o&ti&u$i%& se !eliz u& peque pe!*o!$i%& e& l tp p! *$ilit! l sli# #e los posi3les .ses .e&e!#os #u!&te el e&s'o ' se $ie!! el $!isol utiliz&#o l p!e&s sell#o! 0 "uest! #e3e te&e! el "e7o! $o&t$to posi3le $o& l 3se #e l $+psul $o& o37eto #e *2o!e$e! l t!s"isi%& #e $lo! #u!&te el e&s'o, p! ello pue#e p!e&s!se ' $u&#o se posi3le !eliz! u& t!t"ie&to t!"i$o p!e2io que pe!"it que l "uest! (u' ' se #ist!i3u' o"o.&e"e&te e& l 3se #e l $+psul Cu&#o se i&2esti.& "uest!s #es$o&o$i#s se #e3e &ot! l "s totl #e l $+psul $o& "uest! u& 2ez $e!!#, #e est *o!" se pue#e $o"p!! $o& l "s #espus #e l "e#i# ' #ete$t! posi3les $"3ios #e3i#os e2po!$i%& o #es$o"posi$i%&, este #to pue#e 'u#! "u$o e& l $o!!e$t i&te!p!et$i%& #e ls $u!2s #e DSC Se #e3e p!ep!! ot! $+psul si& "uest! #e l "is" *o!" que se!2i!+ $o"o !e*e!e&$i
<..
T+/"9/ / *94+9
A $o&ti&u$i%& 2"os 2e! $%"o se "&i-est& estos p!o$esos e& los te!"o.!"s que se o3tie&e& po! DSC E& l -.u! ;, se "uest! l *o!" .e&e!l #e u& te!"o.!" p! u& pol5"e!o se"i$!istli&o t5pi$o, que si#o e&*!i#o !+pi#"e&te st u& te"pe!tu! i&*e!io! su T., o3te&i&#ose #espus el te!"o.!" u& $ie!t 2elo$i## #e $le&t"ie&to E& ls $u!2s t5pi$s #e DSC, l o!#e&# es dg5/dt ,es #e$i! l #i*e!e&$i #e pote&$is e&t!e ls pli$#s ls $el#s #e l "uest! ' #e l !e*e!e&$i l 3$is es l te"pe!tu!
1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
PREPARACIÓN DE MATERIAS PRIMAS
ermograma de un polímero cristalino
<..1.
T+/"2/ G+ (+/"2/ 956")
A te"pe!tu!s 37s, el pol5"e!o se e&$ue&t! e& su est#o 25t!eo, e& el que los "o2i"ie&tos "ole$ul!es sltos $o&*o!"$io&les est+& 8$o&.el#os9 0 2!i$i%& #e l $p$i## $lo!5-$ $o& l te"pe!tu! es #e *o!" li&el Al lle.! l t!&si$i%& 25t!e $o"ie&z& ' te&e! lu.! "o2i"ie&tos #e se."e&tos #e ls $#e&s #el pol5"e!o, u"e&t el 2olu"e& li3!e, $i&#ose el "te!il "+s 3l&#o 0 $p$i## $lo!5-$ #e este est#o es #i*e!e&te #el $o!!espo&#ie&te l est#o 25t!eo, te&ie&#o lu.! u& slto e& Cp l te"pe!tu! #e t!&si$i%& 25t!e, T. p!o$eso e&#ot!"i$o Des#e u& pu&to #e 2ist te!"o#i&+"i$o, l t!&si$i%& 25t!e, pue#e $o&si#e!!se $o"o u& t!&si$i%& #e se.u&#o o!#e&, ' que es l se.u&# #e!i2# #e l *u&$i%& $!$te!5sti$ te!"o#i&+"i$, l e&e!.5 li3!e #e fi33s f, l que su*!e u& slto #u!&te l t!&si$i%&:
Po! t&to, l t!&si$i%& 25t!e &o lle2 so$i#o &i&./& $"3io #e *se t!&si$i%& iso*+si$ El *$to! "+s i"po!t&te que #ete!"i& el 2lo! #e l te"pe!tu! #e t!&si$i%& 25t!e, es l (e)i3ili## #e l $#e& poli"!i$ $o&si#e!# isl#"e&te ' #e ls i&te!$$io&es e&t!e tles $#e&s 0 (e)i3ili## #e l $#e& 2ie&e #ete!"i&#, pues, po! l est!u$tu! qu5"i$ 0s $#e&s *o!"#s po! e&l$es C=C ' C=O, so& &ot3le"e&te (e)i3les ' s5 ls poliole-&s tie&e& T.s !elti2"e&te 37s Est!u$tu!s poli"!i$s "u$o "+s !5.i#s, $o"o l #el poli"et$!ilto #e "etilo ' los poli$!3o&tos, p!ese&t& T. lts <..%.
C+4"2/
Al se.ui! $le&t&#o l "uest! 2e! -.u! ; pue#e que el pol5"e!o $!istli$e Al e&*!i! !+pi#"e&te el pol5"e!o, que#!o& i"pe#i#os los "o2i"ie&tos "ole$ul!es ' &o *ue posi3le el que tu2ie! lu.! l $!istliz$i%& Al $le&t! le&t"e&te el pol5"e!o po! e&$i" #e su T., ls $#e&s tie&e& ' su-$ie&te "o2ili## p! $!istliz! te"pe!tu!s po! #e37o #e su pu&to #e *usi%& El p!o$eso #e $!istliz$i%& es u& p!o$eso e)ot!"i$o, "&i*est+&#ose e& el te!"o.!" "e#i&te u& pi$o <..<.
F-2/ (+/"2/ !56")
El p!o$eso #e *usi%& que o$u!!e l se.ui! u"e&t&#o l te"pe!tu! # lu.! u& pi$o e&#ot!"i$o l te"pe!tu! T" Al i.ul que l $!istliz$i%&, l *usi%& es u& t!&si$i%& te!"o#i&+"i$ #e p!i"e! o!#e&, ' que es l p!i"e! #e!i2# #e l *u&$i%& $!$te!5sti$ te!"o#i&+"i$ l que su*!e u& slto #u!&te el p!o$eso 1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
PREPARACIÓN DE MATERIAS PRIMAS
0os *$to!es que #ete!"i&& l te"pe!tu! #e *usi%& #e u& pol5"e!o $!istli&o o p!$il"e&te $!istli&o so& #os: ls *ue!zs i&te!"ole$ul!es, que so& ls !espo&s3les #e l .!e.$i%& "ole$ul! ' pue#e& e)p!es!se $o"o l e&e!.5 $oesi2 o l e&e!.5 &e$es!i p! sep!! u& "ol$ul #el .!e.#o s%li#o o l5qui#o Cu&#o los pol5"e!os tie&e& 2lo!es #e e&e!.5 $oesi2 po! e&$i" #e Z$l>"ol, so& "u' $!istli&os ' 3 l !i.i#ez o (e)i3ili## #e $#e&, #epe&#ie&#o st #e l "'o! o "e&o! *$ili## p! l !ot$i%& l!e#e#o! #e los e&l$es $o2le&tes #e l $#e& Po! t&to, u& pol5"e!o se!+ t&to "+s $!istli&o $u&to "+s !5.i#s se& sus $#e&s ' $u&to "+s *ue!tes se& ls i&te!$$io&es e)iste&tes e&t!e ells <..J.
D7+"2/
A te"pe!tu!s "u' lts tie&e lu.! l #e.!#$i%& #el pol5"e!o El te!"o.!" i&#i$#o e& l -.u! ; es u& $so i#el ' que e)iste& &u"e!osos *$to!es que lte!& l *o!" #e ls #i*e!e&tes t!&si$io&es & $!$te!5sti$ .e&e!l #e ls "is"s es que &o o$u!!e& u& te"pe!tu! -7, si&o que $u3!e& u& "plio i&te!2lo #e te"pe!tu!s Esto es #e3i#o l &tu!lez i!!e.ul! #e los siste"s poli"!i$os: poli#ispe!si##, #isti&to t"o #e $!istles, et$
<..
M *+/4 T7
0 "'o!5 #e los estu#ios po! DSC, e& los pol5"e!os "o!*os, se !e-e!e& l #ete!"i&$i%& #e l t!&si$i%& 25t!e ' l "e#i# #e los $"3ios #e $lo! espe$5-$o que tie&e& lu.! #u!&te l t!&si$i%& El *e&%"e&o #e l t!&si$i%& 25t!e es u& p!o$eso #e &o equili3!io ' tie&e u& $!+$te! $i&ti$o Este e$o se "&i-est e& ls "e#i#s #e DSC, #o&#e l T. que se o3tie&e #epe&#e #e l isto!i t!"i$ #e l "uest!, p!ti$ul!"e&te #e l 2elo$i## #e e&*!i"ie&to que es l que #ete!"i& el est#o i&i$il 25t!eo #el pol5"e!o que se 2 estu#i!, s5 $o"o l #e l poste!io! 2elo$i## #e $le&t"ie&to #el p!to #u!&te l o3te&$i%& #el te!"o.!" E& l -.u! J se "uest!& u&s $u!2s t5pi$s #e e&*!i"ie&to ' poste!io! $le&t"ie&to, e& u& p!to DSC
1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
PREPARACIÓN DE MATERIAS PRIMAS
Figura 3.- #ur6as de !"# durante la transici2n 6ítrea. %7 enfriamiento 47 calentamiento. Figura tomada de$ &&EE 8#E%( *.%. y % :8',%;%( %.$
Du!&te el e&*!i"ie&to, sie"p!e se o3tie&e u& $u!2 si"ple -.u! J, "ie&t!s que #u!&te el poste!io! $le&t"ie&to pue#e& o3te&e!se pi$os, $o"o el #e l -.u! J3, si el est#o "o!*o se 2e pe!tu!3#o po! l.u&os *$to!es $o"o $!istli&i##, #ilu'e&te, o e& el $so #e "ez$ls #e pol5"e!os Co"o pue#e i&*e!i!se e& l -.u! J, es posi3le #e-&i! l te"pe!tu! #e t!&si$i%& 25t!e #e 2!is *o!"s ls "+s $o"u&es so&: To, pu&to #e $o!te #e l l5&e e)t!pol# #es#e l zo& 25t!e $o& l 3ise$t!iz #e l t!&si$i%& t!z# po! su pu&to "e#io T1>; D$p, te"pe!tu! $o!!espo&#ie&te l "it# #el i&$!e"e&to e& el $lo! espe$5-$o #u!&te l t!&si$i%& ' Ti&*, l te"pe!tu! #el pu&to #e i&(e)i%& #el te!"o.!" Po! ot!o l#o, l &$u! #e l t!&si$i%& T To pue#e #! i&*o!"$i%& /til e& los estu#ios #e $o"pti3ili## Puesto que "3s $u!2s #e l -.u! J se !e-e!e& l "is"o est#o 25t!eo, #e3e!5& #! los "is"os 2lo!es p! l te"pe!tu! #e t!&si$i%& 25t!e si& e"3!.o, este &o es el $so, pu#i&#ose o3te&e! 2lo!es "u' #i*e!e&tes, #epe&#ie&#o #e ls $o&#i$io&es #e "e#i# P! "u$s pli$$io&es i&#ust!iles: !&.o #e te"pe!tu!s #e uso #el "te!il, $o&t!ol #e $li##, et$, ests #i*e!e&$is &o so& "u' i"po!t&tes, pe!o p! estu#ios "+s p!e$isos se $e &e$es!io l utiliz$i%& #e u& "to#o #e o3te&$i%& #e T. i&#epe&#ie&te #e ls $o&#i$io&es #e "e#i# 1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
PREPARACIÓN DE MATERIAS PRIMAS
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D+/"2/ 4 5-2/
El *e&%"e&o #e l *usi%& #e u& pol5"e!o $!istli&o es u& p!o$eso te!"o#i&+"i$o si"il! l que tie&e lu.! e& sust&$is #e 37o peso "ole$ul! Si& e"3!.o, p! l "'o!5 #e los pol5"e!os $!istli&os, este e$o &o es t& o32io #e3i#o que e)pe!i"e&tl"e&te se o3tie&e& "plios i&te!2los #e *usi%& ' te"pe!tu!s p!e&te"e&te #e &o equili3!io 0 te"pe!tu! #e *usi%&, T", se pue#e #e-&i! $o"o l $o!!espo&#ie&te l "+)i"o #el pi$o #e *usi%&, "ie&t!s que el i&$!e"e&to #e e&tlp5 #el p!o$eso pue#e $l$ul!se #el +!e #el "is"o Co"o ' e"os i&#i$#o, e)iste& "u$os *$to!es e)pe!i"e&tles que *e$t& los te!"o.!"s t"o #e "uest!, 2elo$i## #e $le&t"ie&to, et$ E& el $so #e l *usi%&, e)iste& l.u&os *e&%"e&os #i$io&les que pue#e& $o"pli$! /& "+s los !esult#os, los "+s i"po!t&tes so& el so3!e$le&t"ie&to #e l "uest! ' su !eo!.&iz$i%& #u!&te el "is"o E& el p!i"e! $so, po!$io&es i&te!&s #e l "uest!, to#25 si& *u&#i!, pue#e& so3!e$le&t!se ' *u&#i! te"pe!tu!s "+s lts T"3i& es posi3le que u& "uest! #e pol5"e!o, p!$il o totl"e&te *u&#i#, !e$!istli$e e& u& *o!" $!istli& "+s est3le que l &te!io!, *u&#ie&#o poste!io!"e&te "'o! te"pe!tu!
<.. O!/"2/ 4 7+9 "+4/ -/ *94+9 Si l e&tlp5 #e *usi%& #e u& "uest! #e u& pol5"e!o se"i$!istli&o es cH", l *!$$i%& #e $!istli&i## #el "is"o, h$, pue#e e)p!es!se "e#i&te:
#o&#e cH"@ es l e&tlp5 #e *usi%& #e u& "uest! #el "is"o pol5"e!o totl"e&te $!istli& Si& e"3!.o, est /lti" $&ti## &o pue#e se! #ete!"i&# e)pe!i"e&tl"e&te, po! l #i-$ult# #e o3te&e! "uest!s totl"e&te $!istli&s E& el $so #el polietile&o, se e"ple!+ el 2lo! $o!!espo&#ie&te l p!-& C J;H??, puesto que el $!istl #e este $o"puesto pue#e $o&si#e!!se i#&ti$o los $!istles #e polietile&o
<.;. E-9 4 "9*!4 *94+9 *9+ DSC 0 te"pe!tu! #e t!&si$i%& 25t!e #e u& $opol5"e!o l z!, que $o&tie&e #os "o&%"e!os, 1 ' ;, pue#e espe!!se que se i&te!"e#i e&t!e ls te"pe!tu!s #e t!&si$i%& 25t!e #e los $o!!espo&#ie&tes o"opol5"e!os, T.1 ' T.; ', e*e$ti2"e&te, este es el $so "+s .e&e!l Si ls *!$$io&es e& peso #e los #os $o"po&e&tes so& U1 ' U;, e&to&$es l T. #el $opol5"e!o, T., 2ie&e ## e& 3ue& p!o)i"$i%& po! l !el$i%& #e Fo): 1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
PREPARACIÓN DE MATERIAS PRIMAS
Si los #os $o"po&e&tes se sep!& e& *ses #i*e!e&tes, $o"o o$u!!e e& el $so #e $opol5"e!os e& 3loque, e&to&$es &o se #ete$t u& solo 2lo! #e T. si&o #os, los $o!!espo&#ie&tes $# o"opol5"e!o E& $so #e siste"s "ulti$o"po&e&tes o "ez$ls #e pol5"e!os 83le&#s9, t"3i& o$u!!e que pue#e p!ese&t!se u& sol T. o #os Si l "ez$l es o"o.&e tie&e T. i&te!"e#i e&t!e ls #e los #os pol5"e!os $o"po&e&tes, pe!o si &o se # u& "ez$l &i2el "ole$ul!, p!e$e& #os T., $o!!espo&#ie&tes los #os pol5"e!os e& l "ez$l
1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
PREPARACIÓN DE MATERIAS PRIMAS
ENSAYOS ESPECTROFOTOMÉTRICOS J. E*"+9+ /5+++9 *9+ T+/59+ F9-++ (FTIR) FTIR est+ 3s# e& los p!i&$ipios #e l espe$t!os$op5 "ole$ul! Est +!e #e "plio l$&$e e& *5si$ ' qu5"i$ $u3!e u& .!& $&ti## #e t$&i$s e)pe!i"e&tles, l.u&s #e ls $ules se e&$ue&t!& e& ot!s p!ue3s #el &+lisis #e lu3!i$&tes ' ot!s que so& t& so-sti$#s que s%lo so& #e i"po!t&$i e& los l3o!to!ios #e i&2esti.$i%& 0 t$&i$ #e Espe$t!os$op5 #e I&*!!!o7o pe!"ite l i#e&ti-$$i%& #e los .!upos *u&$io&les #e u& $o"puesto Esto #e3i#o que $u&#o u& "ol$ul 3so!3e !#i$i%& i&*!!!o7, l 2i3!$i%& i&t!"ole$ul! $o& *!e$ue&$i i.ul l #e l !#i$i%&, u"e&t e& i&te&si##, lo que .e&e! seles $o& *!e$ue&$is que $o!!espo&#e& l 2i3!$i%& #e u& e&l$e espe$5-$o 0 !e.i%& i&*!!!o7 se #i2i#e e& t!es !e.io&es #e&o"i&#s i&*!!!o7o $e!$&o NIR, i&*!!!o7o "e#io MIR e i&*!!!o7o le7&o FIR El espe$t!%"et!o #e IR $o& t!&s*o!"# #e Fou!ie! pe!"ite l o3te&$i%& #e espe$t!os #e *o!" !+pi#, p!e$is ' $o& !el$io&es Sel>Rui#o S>N ele2#s El p!i&$ipio 3+si$o #et!+s #e l espe$t!o"et!5 "ole$ul! es que ls "ol$uls 3so!3e& e&e!.5 #e l luz e& lo&.itu#es #e o&#s espe$5-$s, $o&o$i#s $o"o sus *!e$ue&$is #e !eso&&$i 2i3!$i%& Po! e7e"plo, ls "ol$uls #e .u !esue&& 2i3!& l!e#e#o! #el &/"e!o #e o&# #e J@ se i&#i$ $o"o $"=1, e& l !e.i%& i&*!!!o7 #el espe$t!o ele$t!o".&ti$o & espe$t!%"et!o i&*!!!o7o *u&$io& $o& u& peque "uest! que es $olo$# e& u& $el# i&*!!!o7, #o&#e es so"eti# u& *ue&te #e luz i&*!!!o7, l $ul $e u& 3!!i#o #es#e ls lo&.itu#es #e o&# #e @@@ $"= 1 st ?@@ $"=1 0 i&te&si## #e l luz t!&s"iti# t!2s #e l "uest! es "e#i# e& $# &/"e!o #e o&#, lo que pe!"ite que l $&ti## #e luz 3so!3i# po! l "uest! se $l$ul# po! l #i*e!e&$i e&t!e l i&te&si## #e l luz &tes ' #espus #e ps! po! l $el# #e "uest! Esto se $o&o$e $o"o el espe$t!o i&*!!!o7o #e l "uest!
1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
PREPARACIÓN DE MATERIAS PRIMAS
Espectros F,-% de distintos tipos de polímeros$ a7 ylon net >?oliamida7 47 #ellaire@ >?olioleAna-polietileno de 4aBa densidad7 c7 eemay@ >?oli
Est t$&i$ se *u&#"e&t e& que l e&e!.5 !#i&te so$i# l !#i$i%& IR es $pz #e p!o2o$! 2i3!$io&es #e los e&l$es "ole$ul!es Depe&#ie&#o #e los +to"os i"pli$#os e& ests u&io&es ' #el tipo #e u&i%& si"ple, #o3le, t!iple, l 3so!$i%& #e l !#i$i%& se p!o#u$i!+ #ete!"i&#os 2lo!es #e *!e$ue&$i o &/"e!o #e o&# Po! t&to ls 3&#s #e 3so!$i%& que p!e$e& e& u& espe$t!o FTIR se!+& $!$te!5sti$s #e #ete!"i&#os .!upos *u&$io&les ' su estu#io pe!"ite i#e&ti-$! l espe$ie qu5"i$ que se t!t Hesse et al., 1: ;=? No!"l"e&te, l espe$t!os$opi FTIR se suele lle2! $3o e& 3&$# ', e& este $so, l !#i$i%& IR ps t!2s #e l "uest! P! que esto se posi3le, l "uest! #e3e pe!"iti! el pso #e l !#i$i%& ', $u&#o est $o&#i$i%& &o se $u"ple, tie&e que se! $o&2e&ie&te"e&te p!ep!# e& estos $sos se p!ep!& pstills #e 1J "" #e ! que $o&tie&e& p!o)i"#"e&te u& 1=;L #e l sust&$i o37eto #e &+lisis Si& e"3!.o, 1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
PREPARACIÓN DE MATERIAS PRIMAS
$u&#o se t!t #e +4 *46"9 , este p!o$e#i"ie&to p!ese&t $ie!ts #i-$ult#es ' !esult "+s p!opi#o t!37! $o& !e(e)i%& totl te&u# ATR Atte&ute# Totl Re(e$tio& El ATR Atte&ute# Totl Re(e$tio& es u& t$&i$ #e "uest!eo utiliz# e& el IR, l $ul se p!o#u$e $u&#o u& !#i$i%& i&*!!!o7 e&t! e& u& $!istl ATR t!&s"iso! ' #e lto 5&#i$e #e !e*!$$i%& El $!istl est+ #ise#o p! pe!"iti! u& !e(e)i%& i&te!& totl que $!e u& o&# e2&es$e&te so3!e l supe!-$ie #el $!istl Est o&# se e)tie&#e l "uest! que se "&tie&e e& $o&t$to 5&ti"o $o& el $!istl, !e.ist!+&#ose el espe$t!o #e i&*!!!o7o #el &lito
1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
PREPARACIÓN DE MATERIAS PRIMAS
0 espe$t!os$opi FTIR=ATR #e"ost!#o se! u& t$&i$ p!opi# p! i#e&ti-$! este tipo #e "te!iles E& este $so l !#i$i%& IR i&$i#e so3!e l "uest! t!2s #e u& $!istl #e lto po#e! #e !e(e)i%& #i"&te, 4&Se, fe ' e)pe!i"e&t "/ltiples !e(e)io&es P! que esto o$u!!, l "uest! #e3e #pt!se pe!*e$t"e&te l supe!-$ie #e l 2e&t& este e*e$to se lo.! "e#i&te l p!esi%& e7e!$i# po! l pu&t #e u& #ispositi2o espe$il"e&te #ise#o ' que se sit/ so3!e l "uest! Al i.ul que e& 3&$#, $u&#o l !#i$i%& i&$i#e so3!e l "uest!, $ie!ts *!e$ue&$is se!+& 3so!3i#s e& *u&$i%& #e su $o"posi$i%& qu5"i$ 0 espe$t!os$opi FTIR=ATR p!ese&t $ie!ts pe$uli!i##es, e&t!e ls que #est$ l 2e&t7 #e &o se! &e$es!i l p!ep!$i%& p!e2i #e l "uest! po! t&to, !esult "u' /til e& el $so #e -3!s, l+"i&s, -l"s ' "te!iles pl+sti$os e& .e&e!l A#e"+s, es i"po!t&te te&e! e& $ue&t que el &+lisis es supe!-$il, es #e$i!, el espe$t!o o3te&i#o $o!!espo&#e los $o"po&e&tes que ' e& l supe!-$ie #e l "uest! Est p!ti$ul!i## #e3e se! $o&si#e!# e& el $so #e "te!iles $o"puestos l"i&#os, que est& $o&stitui#os po! l supe!posi$i%& #e #i*e!e&tes "te!iles Te&e"os que te&e! e& $ue&t que l &o &e$esit! p!ep!! l "uest!, es u& t$&i$ "u' !+pi# ' e$o&%"i$, u& 2ez que $o&t"os $o& el espe$t!o*ot%"et!o, pe!o tie&e l.u&os i&$o&2e&ie&tes: •
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Es "u' se&si3le l .u ' l CO;, po! lo que &tes #e $e! el espe$t!o #e3e"os $e! u& 3l&$o ' !est+!selo, #e "&e! que eli"i&"os el !ui#o p!o$e#e&te #e l u"e## ' CO ; No #ete$t los le&#s: si $o&o$e"os l./& $o"po&e&te #e l "ez$l, po#e"os $e! es espe$t!o #el 3le&# ' !est!le el espe$t!o #el pol5"e!o $o&o$i#o p! s5 s3e! $u+l es ot!o $o"po&e&te No #ete$t $lo!u!os: 0os $lo!u!os &o 3so!3e& e& el !&.o #e lo&.itu#es #e o&#e #el IR, 3so!3e& e& =isi3le, po! lo que! #e3e!5"os utiliz! u& espe$t!o*ot%"et!o =
. COLOR#METRO. El $olo!5"et!o es u& i&st!u"e&to que se utiliz p! "e#i! $olo!, ' $o"p!!lo $o& ot!o $olo! El $olo!5"et!o "i#e el $olo! e& *u&$i%& #e t!es 2!i3les $oo!#e&#s t!iest5"ulo *+$il"e&te $o"p!3les pues #e-&e& el $olo! po! $o"pleto 0s "e#i$io&es t!iest5"ulos9 se 3s& e& el ps7e #e l luz t!2s #e los t!es -lt!os p!i"!ios, !o7o, 2e!#e ' zul, los que si"ul& l *o!" e& que el o7o u"&o es se&si3le l luz 0s "e#i$io&es #e $olo! t!iest5"ulos 1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
PREPARACIÓN DE MATERIAS PRIMAS
3!i&#& i&*o!"$i%& so3!e l $&ti## #e stos t!es $o"po&e&tes p!ese&tes e& l luz !e(e7# o t!s"iti# po! u& p!o#u$to & $olo!5"et!o t!iest5"ulo tie&e 2!is $!$te!5sti$s $o"o se! u& p!e$io !zo&3le"e&te 37o, t"o $o"p$to, "'o! "o2ili## ' ope!$i%& si"ple 0os $olo!5"et!os pue#e& #ete!"i&! 2lo!es $olo!i"t!i$os 37o u& si"ple ilu"i&&te *+$il"e&te ' so& us#os p!i&$ipl"e&te p! "e#i$io&es #e !e(e$t&$i & $olo!5"et!o &o pe!"ite "e#i! #e&si##es, po!$e&t7e #e pu&to, .!isu!, #es2i$i%& to&l, sos: = Co&t!ol #e $olo! #e "te!iles i"p!esos e&2se, e"3l7e, = Fo!"ul$i%& #e ti&ts = Co&t!ol #e $olo! e& "te!iles pl+sti$os = Azule7os ' $e!+"i$,
1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
PREPARACIÓN DE MATERIAS PRIMAS
. >I>LIO$RAF#A. 1 Uilli" D Clliste!, j! ,ntroducci2n a la #iencia e ,ngeniería de los *ateriales. E# Re2e!te 1 Cp5tulo ? ; *etals and4ooC DesZ E#itio&Se$o&# E#itio& ASM I&te!&tio&l1BP.s1J@B=1J;@ J jo& Engineering *aterialsTe M$Mill& P!ess 0TD 1Cp5tulo 11 ensileesting ASM I&te!&tio&l 1; Cp5tulo 1
1 M!is Solo #e 4l#52! Cle!o 6
