Dureza a la compresión

La dureza a la compresión es una medida de la capacidad de un material para resistir la deformación cuando se aplica una carga de compresión a su superficie. Se centra en la resistencia de un material a la compresión, abolladura, aplastamiento o deformación, en lugar de a la tracción, como en los ensayos de tracción.

Esta propiedad es importante para evaluar la resistencia, la durabilidad y el rendimiento en condiciones de servicio. Se utiliza para garantizar que los materiales funcionen de forma fiable en aplicaciones reales, desde madera estructural hasta espumas blandas y productos granulares.

Los ingenieros y los profesionales del control de calidad utilizan los datos de dureza a la compresión para:

• Verificar la idoneidad del material para condiciones específicas de carga o impacto
• Garantizar el cumplimiento de las normas del producto y del sector
• Optimizar las fórmulas de los materiales en cuanto a rendimiento y coste

Diferentes materiales requieren diferentes enfoques para el ensayo de dureza a la compresión. Los métodos más comunes son:

Ensayo de indentación

Se presiona un penetrador normalizado en el material a una velocidad y fuerza controladas. La dureza se calcula a partir de la profundidad o el tamaño de la indentación.

• Aplicaciones: Espumas, polímeros blandos, materiales celulares flexibles
• Ventajas: Medición rápida y repetible de la dureza superficial
• Consideraciones: Los resultados pueden variar con la densidad y la temperatura del material

Ensayo de resistencia al aplastamiento radial

Una probeta cilíndrica o esférica, como un gránulo o una pastilla de catalizador, se comprime radialmente entre dos platos hasta que falla.

• Aplicaciones: Farmacéutica, petroquímica, fabricación de catalizadores
• Ventajas: Simula las tensiones durante la manipulación y el funcionamiento
• Consideraciones: Requiere una alineación precisa de la probeta para obtener resultados coherentes

Ensayo de resistencia al aplastamiento a granel

Una muestra a granel de material particulado se comprime hasta que se produce una rotura significativa, lo que proporciona una resistencia media al aplastamiento para el lote.

• Aplicaciones: Fertilizantes, catalizadores, productos granulados en agricultura y productos químicos
• Ventajas: Evalúa la consistencia de la calidad en un lote de producción
• Consideraciones: Más adecuado para la evaluación de la calidad de lotes que para la evaluación de muestras individuales

Para estos ensayos se suelen utilizarmáquinas de ensayo universales con los dispositivos adecuados, que garantizan una medición precisa de la carga y unas condiciones de carga controladas.

Las normas reconocidas internacionalmente garantizan que los ensayos de dureza a la compresión sean precisos, repetibles y comparables.

• ASTM D143 - Métodos de ensayo de la madera, incluida la resistencia a la compresión paralela y perpendicular a la fibra
• ASTM D3574 - Materiales celulares flexibles, como las espumas de poliuretano, medición de las características de fuerza-deflexión
• ISO 2439 - Flexible cellular polymeric materials, using a circular indenter to measure force required for set deflection (Materiales poliméricos celulares flexibles, utilizando un penetrador circular para medir la fuerza necesaria para la deflexión establecida)
• Métodos de la industria petroquímica para evaluar la durabilidad de loscatalizadores
• Normas de dureza de comprimidos farmacéuticos: métodos industriales para garantizar que los comprimidos resistan la manipulación y cumplan los requisitos de disolución

El cumplimiento de estas normas ayuda a los fabricantes a mantener la calidad, cumplir los requisitos normativos y garantizar el rendimiento del producto.

Los ensayos de dureza a la compresión se aplican en muchos sectores para confirmar que los materiales cumplen los criterios de rendimiento y seguridad.

• Polímeros y espumas: se utilizan en interiores de automóviles, asientos, colchones y productos de amortiguación para optimizar el confort, la elasticidad y la capacidad de carga.
• Madera: determina la idoneidad para estructuras portantes, suelos y carpintería, y predice la resistencia al desgaste y la vida útil.
• Catalizadores y productos químicos - Garantiza que los gránulos de catalizador soporten la carga y el funcionamiento del reactor sin una descomposición excesiva, manteniendo la eficacia y reduciendo la generación de polvo.
• Agricultura - Verifica que los gránulos de fertilizante sobreviven a la manipulación y el transporte sin romperse en finos que afecten a los índices de aplicación.
• Productos farmacéuticos - Confirma la durabilidad de los comprimidos durante el envasado y la manipulación, al tiempo que garantiza velocidades de disolución correctas para un suministro eficaz.

Resistencia al aplastamiento de los gránulos decatalizador: un fabricante petroquímico evaluó los gránulos de catalizador mediante pruebas de aplastamiento radial. Por ejemplo, los ajustes en la formulación mejoraron la resistencia media al aplastamiento en un 15%, reduciendo las pérdidas operativas.

Durezade gránulos agrícolas - Un proveedor de productos agrícolas identificó la variabilidad de la dureza de los gránulos entre lotes de producción mediante pruebas de aplastamiento a granel. Los cambios en el proceso mejoraron la consistencia de la dureza, reduciendo las multas en un 20%.

Resistencia de comprimidos farmacéuticos - Las pruebas de dureza de comprimidos permitieron optimizar la concentración de aglutinante, logrando el equilibrio correcto entre durabilidad y velocidad de disolución.

Mecmesin diseña y suministra sistemas de ensayo de precisión para aplicaciones de dureza a la compresión en todos los sectores industriales.

• Durómetros monocolumna OmniTest - Ideales para ensayos de indentación, ensayos de aplastamiento de pequeñas probetas y medición de la dureza de espumas
• Banco de ensayos motorizado MultiTest-dV - Una opción rentable y precisa para ensayos rutinarios de dureza a la compresión
• Durómetros de doble columna OmniTest - Adecuados para ensayos de mayor capacidad, probetas de gran tamaño y configuraciones de doble estación
• Software VectorPro - Proporciona captura de datos en tiempo real, visualización gráfica, análisis fuerza-deflexión e informes automatizados
• Fijaciones personalizadas - Diseñadas para tipos específicos de muestras, incluyendo pellets de catalizador, pastillas, secciones de madera y paneles de espuma

Todos los sistemas Mecmesin son compatibles con las normas ASTM, ISO y otras normas industriales, proporcionando resultados repetibles y trazables.

Los ensayos de dureza a la compresión son esenciales para asegurar que los materiales cumplen los requisitos de diseño, rendimiento y conformidad en industrias que van desde la construcción a la farmacéutica. Aplicando el método de ensayo correcto, siguiendo las normas pertinentes y utilizando los sistemas de precisión Mecmesin, los fabricantes pueden mantener una calidad constante y la fiabilidad del producto.

Para discutir su aplicación, configurar los útiles correctos o cumplir las normas internacionales de ensayo, hable con el equipo técnico de Mecmesin. Le ayudaremos a conseguir resultados de dureza a la compresión precisos, repetibles y conformes a las normas.