Polimeros y Ensayos Mecanicos

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AMORFO Un sólido amorfo consiste en partículas acomodadas en forma irregular y por ello no tienen el orden que se encuentra en los cristales. Ejemplos de sólidos amorfos son el vidrio y muchos plásticos. Los sólidos amorfos difieren de los cristalinos por la manera en que se funden. Si controlamos la temperatura de un sólido cristalino cuando se funde, encontraremos que permanece constante. Los sólidos amorfos no tienen temperatura de fusión bien definida; se suavizan y funden en un rango de temperatura y no tienen “punto de fusión” característico. Los sólidos amorfos, al igual que los líquidos y gases, son isotrópicos, es decir sus propiedades son iguales en todas las direcciones. Esto se debe a la falta de regularidad en el ordenamiento de las partículas en los sólidos amorfos, lo cual determina que todas las direcciones sean equivalentes. Modelo microcristalino: Los materiales amorfos están constituidos por un elevado número de agregados cristalinos, cada uno de ellos constituido por alrededor de 100 átomos. Estos agregados cristalinos están dispersos en el sólido y se enlazan entre sí mediante una “red” cuya naturaleza hay que especificar. La limitación en el número de átomos en el agregado proviene del hecho de que no se pueden conseguir agregados compactos de mayor tamaño con energía suficientemente pequeña como para estabilizar la estructura. Polimero de cadena Pero normalmente nos gusta ser más precisos. En su mayor parte, cuando hablamos de polímeros nos estamos refiriendo a moléculas con pesos moleculares de cientos de miles, o aún millones. También estamos hablando generalmente, de polímeros lineales. Un polímero lineal es una molécula polimérica en la cual los átomos se arreglan más o menos en una larga cadena. Esta cadena se denomina cadena principal. Por lo general, algunos de estos átomos de la cadena están

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Breve descripcion de algunos polimeros y ensayos mecanicos

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AMORFOUn slido amorfo consiste en partculas acomodadas en forma irregular y por ello no tienen el orden que se encuentra en los cristales. Ejemplos de slidos amorfos son el vidrio y muchos plsticos. Los slidos amorfos difieren de los cristalinos por la manera en que se funden. Si controlamos la temperatura de un slido cristalino cuando se funde, encontraremos que permanece constante. Los slidos amorfos no tienen temperatura de fusin bien definida; se suavizan y funden en un rango de temperatura y no tienen punto de fusin caracterstico. Los slidos amorfos, al igual que los lquidos y gases, son isotrpicos, es decir sus propiedades son iguales en todas las direcciones. Esto se debe a la falta de regularidad en el ordenamiento de las partculas en los slidos amorfos, lo cual determina que todas las direcciones sean equivalentes.

Modelo microcristalino:Los materiales amorfos estn constituidos por un elevado nmero de agregados cristalinos, cada uno de ellos constituido por alrededor de 100 tomos. Estos agregados cristalinos estn dispersos en el slido y se enlazan entre s mediante una red cuya naturaleza hay que especificar. La limitacin en el nmero de tomos en el agregado proviene del hecho de que no se pueden conseguir agregados compactos de mayor tamao con energa suficientemente pequea como para estabilizar la estructura.Polimero de cadenaPero normalmente nos gusta ser ms precisos. En su mayor parte, cuando hablamos de polmeros nos estamos refiriendo a molculas con pesos moleculares de cientos de miles, o an millones. Tambin estamos hablando generalmente, de polmeroslineales. Un polmero lineal es una molcula polimrica en la cual los tomos se arreglan ms o menos en una larga cadena. Esta cadena se denominacadena principal. Por lo general, algunos de estos tomos de la cadena estn enlazados a su vez, a pequeas cadenas de tomos. Estas cadenas pequeas se denominangrupos pendientes. Las cadenas de grupos pendientes son mucho ms pequeas que la cadena principal. Normalmente tienen unos pocos tomos de longitud, pero la cadena principal posee generalmente cientos de miles de tomos.Tambin por lo general, cuando hablamos de polmeros, no slo nos referimos a molculas inmensas cuyos tomos estn dispuestos en cadenas. Nos gusta pensar que los tomos que constituyen la cadena principal estn arreglados segn un ordenamiento regular y ese ordenamiento se repite indefinidamente a lo largo de toda la cadena polimrica. Por ejemplo, en elpolipropileno, la cadena principal est constituida por slo dos tomos de carbono que se repiten una y otra vez. Uno de los tomos de carbono est unido a dos tomos de hidrgeno, y el otro est unido a un tomo de hidrgeno y a un grupo metilo pendiente.Esta unidad constituida por un tomo de carbono con dos de hidrgeno, seguida por un tomo de carbono con uno de hidrgeno y un grupo metilo, se repite una y otra vez a lo largo de la cadena principal. Esta pequea estructura que se reitera se llamaestructura repetitivaounidad repetitiva.Parcialmente cristalinoOtra consecuencia importante del enredo molecular presente en los termoplsticos es su naturaleza amorfa, es decir, no cristalina: la disposicin espacial de las cadenas, desordenada al azar, hace difcil la consecucin del orden que exige lacristalinidad. Debido principalmente a las fuerzas intermoleculares, en algunos materiales termoplsticos este ordenamiento puede producirse, lo que confiere cierto grado de cristalinidad a la regin donde se da. No obstante, debe tenerse en cuenta que debido a la debilidad de estas fuerzas y la dificultad de mover las largas cadenas, enredadas adems, el mecanismo de ordenamiento es siempre poco eficiente. Los materiales que poseen esta cristalinidad parcial se denominansemicristalinos(oparcialmente cristalinos).Imagen donde se muestra la celdilla unidad de polietileno.Aparatos y maquinasTensin Concepto de tensinHablan detensin mecnicapara referirse a la fuerza por unidad de rea en el entorno de un punto material sobre la superficie de un cuerpo. La tensin mecnica puede expresarse en unidades de fuerza divididas por unidades de rea.Prueba de tensinSe denominaprueba de tensinal ensayo que permite conocer las caractersticas de un material cuando se somete a esfuerzos detraccin. El objetivo es determinar la resistencia a la rotura y las principales propiedades mecnicas del material que es posible apreciar en el diagrama carga-deformacin: Lmite elstico Punto de fluencia Lmite de fluencia Resistencia a la fatiga Punto de fracturaLos datos obtenidos en el ensayo deben ser suficientes para determinar esas propiedades, y otras que se pueden determinar con base en ellas. Por ejemplo, laductilidadse puede obtener a partir del alargamiento y de la reduccin de rea.

Compresin Concepto de compresinConsiste en someter a uncuerpoa la accin de dos fuerzas opuestas para que disminuya su volumen. Se conoce como esfuerzo de compresin al resultado de estas tensiones.Prueba de compresinLos ensayos practicados para medir el esfuerzo de compresin son contrarios a los aplicados al de traccin, con respecto al sentido de la fuerza aplicada. Tiene varias limitaciones:Dificultad de aplicar una carga concntrica o axial, sin que aparezcapandeo.Una probeta de seccin circular es preferible a otras formas.El ensayo se realiza en materiales:Duros.Semiduros. Blandos.

CorteConcepto de corteUn corte es un recurso para separar de forma imaginaria un detalle de una pieza de manera que podamos ver el interior de la misma. Para hacer el corte se utiliza un plano imaginario que divide la pieza en dos partes, una, la que est delante del plano de corte y otra la que est detrs, la parte de atrs es la que se representa en el corte, perpendicular a dicho plano.Prueba de corteEn el ensayo de corte directo ocasionalmente llamado ensayo d corte transversal usualmente se procede a sujetar flexionantes se minimicen a travs del plano a lo largo del cual indicacin de la resistencia al esfuerzo que puede esperarse en remaches, pernos de palanca, bloques, bloques de madera, etc., Sin embargo, debido a la flexin o la friccin entre las partes de la herramienta o a ambas, da una aproximacin de los valores correctos de la resistencia al corte. Los resultados de esa prueba dependen en un grado considerable de la dureza y el fijo de los bordes de las placas endurecidas que descasan sobre la probeta.FlexinConcepto de flexinSe denominaflexinal tipo de deformacin que presenta un elemento estructural alargado en una direccin perpendicular a sueje longitudinal. El trmino "alargado" se aplica cuando una dimensin es dominante frente a las otras.Prueba de flexinEl ensayo de flexin se usa para determinar las propiedades de los materiales frgiles en tensin. Se pueden observar un mdulo de elasticidad y una resistencia a la flexin (Similar a la resistencia a la tensin).El ensayo de flexin se basa en la aplicacin de una fuerza al centro de una barra soportada en cada extremo, para determinar la resistencia del material hacia una carga esttica o aplicada lentamente. Normalmente se usa para materiales frgilesModulo de elasticidad: Modulo de Young o la pendiente de la parte lineal de la curva esfuerzo-deformacin en la regin elstica. Es una medida de la rigidez de un material; depende de la fuerza de los enlaces interatmicos y de la composicin, y no depende mucho de la microestructura.Resistencia a la flexin: Esfuerzo necesario para romper un espcimen en un ensayo de flexin.DurezaConcepto de durezaLadurezaes la oposicin que ofrecen los materiales a alteraciones como la penetracin, la abrasin, el rayado, la cortadura, las deformaciones permanentes, entre otras.Prueba de durezaEnsayoBrinell.En el ensayo de dureza Brinell el penetrador es una bola de acero extraduro de dimetro D, que se apoya sobre la probeta a estudiar; ejerciendo sobre la misma una fuerza P durante un tiempo t dado, aparece una huella de dimetro d sobre el metal1.5.2.2 Ensayo VickersEl ensayo de dureza Vickers es, como el Brinell, un ensayo cuyo objetivo es la determinacin de la superficie lateral, S, de la huella. El penetrador es una pirmide de diamante de base cuadrada, cuyo ngulo en el vrtice es de 136La seleccin de la carga se realiza en funcin inversa a su dureza. La norma UNE 7?054?73 establece los distintos aspectos de este ensayo. Como en el ensayo Brinell, la aplicacin de la carga se realiza con una velocidad mnima, vm, y se requiere un tiempo mnimo de permanencia, t, entre 15 y 20 segundos generalmente. La denominacin de la dureza obtenida se realiza citando las siglas HV seguido de la carga utilizada, P, y del tiempo de permanencia, t, separado por barras1.5.2.3EnsayoRockwell Blandos. Se utiliza como penetrador una bola de acero templado, similar al del ensayo Brinell, con dimetros de bola y cargas normalizados para cada tipo de ensayos Duros. Se utiliza como penetrador un cono de diamante de 120 de ngulo de vrtice redondeado en la punta. Se usan cargas normalizadas de 60, 100 y 150 kilogramos. Pequeos espesores en materiales blandos o duros. Es el caso de flejes, chapas delgadas o tambin sobre capas endurecidas, cementadas o nitruradas. En este supuesto se usa la modalidad de pequeas cargas especificadas en la norma, 3 kilogramos de precarga y 15, 30 o 45 kilogramos de carga. Se conoce este tipo de ensayos como Rockwell superficial. FatigaConcepto de fatigaLafatiga de materialesse refiere a un fenmeno por el cual la rotura de los materiales bajo cargas dinmicas cclicas se produce ms fcilmente que con cargas estticasPrueba de fatigaEl ensayo de fatiga tiene por objetivo analizar las caractersticas resistentes de los materiales cuando trabajan bajo cargas variables. Entre los parmetros fundamentales que califican el comportamiento caracterstico ante la fatiga de los materiales estn:1. La cintica de la carga aplicada en el tiempo.2. Tipo de tensiones engendradas en la pieza, como consecuencia de la aplicacin de la carga. Entre ellas citaremos: Axiales originadas por traccin o compresin Axiales originadas por flexiones+ Cortantes causadas por torsin. Combinadas

3. Tipo de trabajo caracterstico del conjunto de la pieza en la mquina. Entre ellos citamos: Traccin Flexin plana Flexin rotativa Torsin ImpactoConcepto de impactoEl trmino impacto hace referencia a aquel momento en que un objeto o materia choca de manera violenta y fuerte contra otro objeto o materia. El impacto siempre supone algn tipo de alteracin en lascaractersticasde ese elemento aunque esto puede ser slo en una porcin de tal objeto dependiendo de dnde golpee y dnde se genere el impacto.Prueba de impacto.Segn el mtodo Charpy existen dos tipos de prueba de impacto: Prueba de impacto con flexin Prueba de impacto con flexin y muescaAmbas pruebas pueden realizarse con instrumentos o sin ellos, es decir, con unacomputadoraque mide los diferentes parmetros implicados en la prueba. Otras pruebas de impacto no incluidas en Charpy incluyen Prueba a la cada Pruebas de impacto a alta velocidad La tenacidad al impacto se mide en kJ/m2(kilojulio (unidad)por metro cuadrado).

1.8 Torsin 1.8.1 Concepto de torsin Torsines la solicitacin que se presenta cuando se aplica unmomentosobre eleje longitudinalde un elemento constructivo oprisma mecnico, como pueden ser ejes o, en general, elementos donde una dimensin predomina sobre las otras dos, aunque es posible encontrarla en situaciones diversas.1.8.2 Prueba de torsinEl ensayo detorsinconsiste en aplicar un par torsor a una probeta por medio de un dispositivo de carga y medir el ngulo de torsin resultante en el extremo de la probeta. Este ensayo se realiza en el rango decomportamientolinealmente elstico del material.Los resultados del ensayo de torsin resultan tiles para elclculode elementos de mquina sometidos a torsin tales como ejes de transmisin, tornillos, resortes de torsin y cigeales.Las probetas utilizadas enel ensayoson de seccin circular. El esfuerzo cortante producido en la seccin transversal de la probeta y el ngulo de torsin estn dados por las siguientes relaciones:

Maquina ensayo de torsin

BIBLIOGRAFIA http://www.esi2.us.es/IMM2/estructuras_cristalinas/semicristalinidad.html http://www.pslc.ws/spanish/intro.htm http://quimica1b.over-blog.es/pages/ESTRUCTURA_AMORFA-3974966.html http://definicion.de/fuerza-de-tension/ http://definicion.de/compresion/ http://es.wikipedia.org/wiki/Prueba_de_tensi%C3%B3n_%28material%29 http://carlosdamiani.blogspot.mx/2010/11/control-de-calidad-para-el-acero.html http://es.wikipedia.org/wiki/Esfuerzo_de_compresi%C3%B3n http://secciones-cortes-roturas.blogspot.mx/2011/12/cortesdefinicion-tipos-y-normativa.html+http://html.rincondelvago.com/resistencia-de-materiales_4.html http://icc.ucv.cl/geotecnia/11_nuestro_laboratorio/laboratorio/corte/cd.html http://es.wikipedia.org/wiki/Flexi%C3%B3n_mec%C3%A1nica http://www.geocities.ws/irresistible_en_linea/ensayos/flexion.html http://es.wikipedia.org/wiki/Dureza http://www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm02/ptrb2_2_6.html http://es.wikipedia.org/wiki/Fatiga_de_materiales http://www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm02/ptrb2_2_4.html http://es.wikipedia.org/wiki/Prueba_de_impacto http://es.wikipedia.org/wiki/Torsi%C3%B3n_mec%C3%A1nica http://www.monografias.com/trabajos51/ensayo-torsion/ensayo-torsion2.shtml