Wing Tear (Winkelmann/Graves)

El ensayo de resistencia al desgarro es una evaluación crítica de las propiedades mecánicas de materiales flexibles como plásticos, elastómeros, tejidos recubiertos y textiles. Evalúa hasta qué punto un material resiste el inicio y la propagación de un desgarro una vez que se ha introducido un corte o un defecto. Esta propiedad es esencial para garantizar la durabilidad, la seguridad y el rendimiento, sobre todo cuando los materiales están sometidos a tensiones mecánicas durante su uso.

Un método muy utilizado para medir la resistencia al desgarro es el método de ensayo de desgarro por ala, también conocido como método Winkelmann o Graves. Esta técnica utiliza una probeta de forma especial para crear una trayectoria de desgarro consistente, produciendo resultados fiables y repetibles para el control de calidad, el desarrollo de productos y el cumplimiento de las normas internacionales.

El ensayo de desgarro con alas es un método basado en la tracción para materiales flexibles, en el que una probeta con forma de ala se somete a una fuerza controlada hasta que se desgarra. La forma de la probeta, ya sea la clásica media luna de Winkelmann o la configuración de 90 grados de Graves, garantiza que el desgarro se inicie en un punto preciso y se propague a lo largo de una trayectoria predecible.

Este método es especialmente eficaz para:

• Películas y láminas de plástico, donde los pequeños defectos pueden crecer rápidamente bajo tensión
• Elastómeros, en los que deben evaluarse tanto la tenacidad como la flexibilidad
• Textiles y tejidos recubiertos, en los que la resistencia al desgarro contribuye a la longevidad del producto

La diferencia clave entre las variantes Winkelmann y Graves radica en la geometría de la probeta. El método Graves utiliza un corte simétrico en ángulo de 90 grados para crear dos alas, mientras que el método Winkelmann utiliza una forma de media luna redondeada. Ambos diseños inician un desgarro en el punto más estrecho, lo que garantiza una distribución uniforme de la tensión.

La resistencia al desgarro es más que una medida de calidad, es una salvaguarda del rendimiento y la seguridad. Una baja resistencia al des garro puede provocar un fallo prematuro, creando riesgos para la seguridad, aumentando los residuos y dando lugar a costosas retiradas.

Los sectores en los que las pruebas de resistencia al desgarro son fundamentales son los siguientes

• Embalaje, donde las películas, bolsas y envoltorios deben resistir el desgarro durante la manipulación y el transporte
• Automoción, donde los materiales interiores y las juntas de elastómero requieren durabilidad a largo plazo
• Textiles y prendas de vestir, donde la ropa de protección y la ropa de exterior deben permanecer intactas bajo presión
• Productos de caucho: las juntas, membranas y sellos deben resistir la propagación de grietas
• Construcción, donde las membranas y barreras deben soportar cargas ambientales a lo largo del tiempo

Al cuantificar la resistencia al desgarro, los fabricantes pueden validar los diseños, seleccionar los materiales adecuados, cumplir las especificaciones contractuales y demostrar la conformidad con las normas pertinentes.

Geometría y preparación de las muestras

La precisión de los ensayos comienza con la correcta preparación de las muestras. Para los ensayos de desgarro de alas, las muestras se cortan en formas con dos alas salientes unidas por una estrecha región central donde se inicia el desgarro.

Las consideraciones clave incluyen:

• Geometría, forma Graves (90 grados) o Winkelmann (media luna) en función de la norma requerida
• Dimensiones, corte a tamaños estandarizados para una comparación coherente entre laboratorios
• Acondicionamiento, manteniendo una temperatura y humedad definidas antes de la prueba para minimizar la variabilidad
• Muescas, añadiendo una pequeña muesca precortada en la sección más estrecha para garantizar un punto de inicio del desgarro uniforme

La preparación correcta es fundamental, ya que cualquier desviación puede causar una distribución desigual de la tensión e invalidar los resultados.

Configuración del equipo y procedimiento

Los ensayos de desgarro de alas se realizan en una máquina de ensayos de tracción equipada con mordazas para sujetar firmemente cada ala de la probeta.

Un procedimiento típico incluye

• Montaje simétrico de la probeta en las mordazas para evitar fuerzas de torsión
• Ajustar la velocidad de la cruceta de acuerdo con la norma aplicable, como 250 mm/min para plásticos en ASTM D1004
• Iniciar el desgarro a medida que se mueve la cruceta, separando las alas
• Registro de la fuerza máxima necesaria para propagar el desgarro
• Captura de datos de fuerza-extensión para un análisis detallado

La alineación precisa es esencial, ya que incluso una ligera desalineación puede distorsionar los resultados. Los sistemas de control digital garantizan una velocidad constante y una medición precisa de la fuerza.

Ensayos de precisión para plásticos, textiles y caucho

Los bastidores de ensayo de tracción de Mecmesin están diseñados para trabajar con una amplia gama de materiales flexibles, desde finas películas de plástico hasta gruesos tejidos recubiertos y láminas de elastómero. Las células de carga de alta resolución proporcionan precisión tanto para materiales de baja como de alta resistencia al desgarro, mientras que las velocidades de la cruceta pueden configurarse para ajustarse a los requisitos de métodos ASTM o ISO específicos.

Cumplimiento de normas internacionales

Los sistemas Mecmesin cumplen los requisitos de las principales normas de resistencia al desgarro, incluyendo:

• ASTM D1004, método de desgarro Graves para films y láminas de plástico
• ASTM D624, resistencia al desgarro de elastómeros vulcanizados o termoplásticos
• ASTM D751, pruebas de resistencia al desgarro para tejidos recubiertos
• ISO 13937-3, método de desgarro de ala para textiles

Fijaciones configurables y soluciones de agarre

Las mordazas especializadas sujetan las probetas con forma de ala de forma segura, sin deslizamiento ni daños en la superficie. Mecmesin ofrece una gama de fijaciones para adaptarse a las variaciones de espesor, acabado y requisitos de conformidad.

Ensayos e informes controlados por software

El software VectorPro permite a los operarios

• Automatizar secuencias de ensayo para su repetibilidad
• Registrar y visualizar curvas de fuerza-extensión
• Calcular automáticamente el pico de fuerza de desgarro y otras métricas
• Exportar datos para el control de calidad, I+D y documentación de conformidad

Aunque el principio básico de los ensayos de desgarro de alas sigue siendo el mismo, cada norma especifica formas de probeta, tamaños de muesca y velocidades de ensayo únicos. El cumplimiento de estos requisitos garantiza que los resultados sean válidos y comparables.

Las normas más comunes son:

• ASTM D1004, método de desgarro de Graves para películas y láminas de plástico
• ASTM D624, resistencia al desgarro de elastómeros vulcanizados o termoplásticos
• ASTM D751, ensayo de resistencia al desgarro de tejidos recubiertos
• ISO 13937-3, método de desgarro del ala para textiles

Los ensayos de desgarro de alas se utilizan en:

• Embalaje, asegurando que las películas y laminados sobreviven a la fabricación y distribución
• Equipos médicos y de protección, para verificar que los guantes, batas y tejidos de barrera resisten el desgarro durante su uso
• Membranas de construcción, para evaluar la durabilidad a largo plazo de las capas inferiores de los tejados y las barreras de vapor
• Automoción: evaluación de tapicerías, juntas de goma y materiales de tapicería flexibles
• Textiles para exteriores y de alto rendimiento: medición de la resistencia de tiendas de campaña, mochilas y ropa técnica

Hable con un experto de Mecmesin sobre sus requisitos de ensayo de resistencia al desgarro, desde la selección del método correcto de desgarro de alas hasta la configuración del equipo para el cumplimiento de las normas ASTM, ISO y otras normas de la industria.