Así pues, adentrémonos en el mundo de la deformación permanente por compresión en productos de caucho . En esta guía, explicaremos qué es la deformación permanente por compresión en productos de caucho, cómo se mide y cómo funciona, y algunas pruebas estándar del sector.
Compartiremos algunos ejemplos de cálculos para comprender los valores altos y bajos y su significado. Además, te interesará comprobar la veracidad de algunos conceptos erróneos sobre los conjuntos de compresión. ¿Estás listo para comprender el concepto de conjunto de compresión? ¡Comencemos!
¿Qué es un juego de compresión?
La deformación permanente por compresión mide la capacidad del material para recuperar su forma y tamaño originales después de haber sido comprimido y aplastado bajo presión durante un período específico.
Por ejemplo, si aprietas una pelota de goma con tanta fuerza durante mucho tiempo que no recupera su forma redonda y permanece aplastada, entonces esta pelota tiene una alta deformación permanente por compresión , lo que la hace menos adecuada para ciertas aplicaciones.
La deformación permanente por compresión es una característica importante de los productos de caucho, especialmente cuando se utilizan para fabricar juntas, sellos y neumáticos. Estos productos deben mantener su forma y funcionalidad incluso después de ser comprimidos durante mucho tiempo.
Una deformación permanente elevada se produce cuando un material pierde su forma y tamaño al ser comprimido durante un tiempo determinado. En cambio, una deformación permanente baja en productos de caucho significa que el producto recupera su forma original tras un periodo prolongado de compresión.
Una baja compresión es mejor que una alta, ya que mantiene un sellado hermético y garantiza que los neumáticos se adhieran correctamente a la carretera. Una compresión excesiva puede provocar deformaciones y fugas.
La deformación permanente por compresión en productos de caucho es una prueba que mide qué tan bien recuperan su forma original después de ser comprimidos. Si recuperan su forma sin perder mucha elasticidad, esto indica que cumplirán su función eficazmente.
¿Cómo funciona un conjunto de compresión?
Se realizó una prueba de deformación permanente por compresión en el caucho para medir su capacidad de recuperar su forma y tamaño originales tras ser comprimido. Esta prueba evalúa la resistencia y durabilidad del caucho a lo largo del tiempo.
Así es como funciona la prueba de ajuste de compresión:
- Compresión inicial
En la primera etapa, la muestra de caucho se comprime a un nivel de presión específico presionándola entre dos superficies planas. Esta presión simula las condiciones a las que se somete el caucho con el tiempo durante su uso.
- Sosteniendo la compresión
El caucho se prensa durante un período específico, como 24 horas o incluso días. El tiempo depende del estándar de prueba y de la aplicación prevista del producto.
- Liberación y medición
Una vez transcurrido el tiempo especificado, el producto se libera de la presión y se deja que recupere su forma original. La cantidad que recupera es el valor de deformación permanente por compresión, que se mide como un porcentaje.
Una baja deformación permanente por compresión significa que el producto de caucho tiene buenas propiedades elásticas y puede recuperar bien su forma original.
Una alta deformación permanente por compresión significa que el producto de caucho no recupera su forma original con la eficacia necesaria. Esto indica que el producto podría presentar problemas con su rendimiento a largo plazo.
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Importancia del conjunto de compresión en productos de caucho
Los fabricantes realizan pruebas de deformación permanente por compresión para garantizar que los productos de caucho mantengan su forma bajo presión y funcionen correctamente con el paso del tiempo.
El valor de la deformación permanente por compresión está directamente relacionado con la seguridad, el rendimiento y la durabilidad de diversas aplicaciones de caucho. A continuación, se presentan algunas razones que justifican la importancia de la deformación permanente por compresión en los productos de caucho.
- Mantiene la integridad del sellado: Los productos de caucho deben mantener sellos herméticos para evitar fugas o contaminación, especialmente al aplicar juntas tóricas, sellos y juntas. Por lo tanto, una compresión baja garantiza que el sello permanecerá intacto y el sistema mantendrá su integridad.
- Mejora la durabilidad: Los productos a base de caucho, como neumáticos y componentes de suspensión, a menudo experimentan una gran presión y compresión cuando se utilizan. Por lo tanto, un valor de compresión bajo garantiza que los neumáticos recuperen su forma original. Por tanto, los neumáticos fabricados con caucho seguirán siendo seguros y duraderos en el tiempo.
- Control de calidad: Los fabricantes realizan pruebas de compresión en productos de goma Antes de usarlos, deben elegir productos de caucho de alta calidad que cumplan con las expectativas del cliente y los estándares de la industria. Un conjunto de productos de baja compresión significa que es de alta calidad.
- Garantía de seguridad: Los productos de caucho tienen aplicaciones críticas en componentes aeroespaciales, maquinaria industrial y dispositivos médicosEl valor de ajuste por compresión define el nivel de seguridad que puede ofrecer un producto.
- Ahorro de costes: Los productos con alto contenido de caucho y un valor de compresión bajo necesitan reemplazos y reparaciones menos frecuentes, lo que genera ahorros de costos.
Medición del conjunto de compresión
La deformación permanente por compresión de los productos de caucho se mide mediante los dos procedimientos de ensayo siguientes :
Conjunto de compresión A
Es la medida de la deformación permanente por compresión cuando la muestra está sometida a una fuerza de aire constante de 1.8 kN.
Durante esta prueba, la muestra del producto se comprime durante un período específico y a una temperatura determinada bajo una fuerza constante de 1.8 kN.
Una vez liberada la fuerza, se deja que el producto recupere su forma original durante 30 minutos antes de medir su nivel de espesor final.
La fórmula para calcular el conjunto de compresión es la siguiente:
Conjunto de compresión A Valor = [(t0-t1)/t0] X100%
Lugar:
- t0 = espesor o altura original de la muestra
- t1 = altura/espesor de la pieza después del tiempo de compresión y tiempo especificados
Por ejemplo:
Antes de la compresión, la altura original de la muestra es de 25 mm, y después de 24 horas de compresión , la altura del material es de 20 mm. Ahora, apliquemos la fórmula para obtener el valor de la deformación permanente por compresión.
Aquí está el cálculo:
Conjunto de compresión A = [(25-20)/25] x100% = 20%
Conjunto de compresión B
Es la determinación del valor de compresión después de una deflexión constante en el aire.
Durante esta prueba, la muestra se somete a una deflexión constante del aire de casi el 75 % de su altura original durante un tiempo y a una temperatura determinados. Se deja reposar la muestra durante 30 minutos y, a continuación, se mide su espesor. Posteriormente, se mide el porcentaje del espesor final que se mantiene tras liberar la compresión.
La fórmula para el cálculo del juego de compresión b es la siguiente:
Conjunto de compresión B = [(t0-t2)/t0-tn] x100%
- t0 = Espesor/altura original de la muestra
- La altura/grosor del producto de muestra durante la prueba
- t2= altura/espesor de la muestra después del tiempo especificado y un período de recuperación posterior
Por ejemplo:
La altura original de la muestra es de 25 mm y se comprime al 75 % durante casi 24 horas. Tras la prueba, la altura del producto es de 23.5 mm. El 75 % de 25 mm es de 18 mm.
Aquí está el cálculo:
Valor del conjunto de compresión B = (25-23.5)/(25-18.75) x100 % =24 %
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Factores que influyen en el conjunto de compresión
Aquí hay algunos factores que pueden influir en el valor del conjunto de compresión:
- Tipo de caucho: La composición química del caucho varía de un tipo a otro. El valor de deformación por compresión del caucho natural será diferente del del caucho sintético. Otros tipos de caucho tienen distintos niveles de resistencia a la deformación permanente.
- Temperatura: El material de caucho tiene un alto valor de compresión a altas temperaturas. Normalmente, las pruebas de productos de caucho se realizan a temperaturas elevadas para simular condiciones del mundo real. Estos múltiples métodos de prueba ofrecen información sobre qué tan bien funcionará este producto en distintos niveles de temperatura.
- Tiempo de compresión: Otra cosa que puede influir en la deformación por compresión de un producto de caucho es la duración de la compresión. Una deformación por compresión es alta cuando un producto recibe fuerza de compresión durante mucho tiempo. Este alto tiempo de compresión también da como resultado una deformación permanente.
- Presión de compresión: La magnitud de la presión y la tensión aplicadas a un producto de caucho también afectan la deformación por compresión. Una comparación más alta conduce a una mayor deformación.
- Envejecimiento del caucho: Cuando el caucho envejece y queda expuesto a la luz solar, el oxígeno o reacciones químicas, este envejecimiento también se convierte en una razón para la alta deformación por compresión.
- Rellenos y Aditivos: Dependiendo de su tipo y concentración, el caucho de silicona con carga o aditivos puede aumentar o disminuir la deformación por compresión.
- Proceso de curado: Otro factor que puede influir en el valor de la deformación permanente por compresión es el proceso de curado de los productos de caucho. Cuando se curan correctamente, el producto mantiene un alto nivel de elasticidad y es muy resistente a la deformación.
- Diseño y Geometría: El diseño y la geometría de los componentes de caucho también influyen en su respuesta a la compresión.
Estándares y métodos de prueba del conjunto de compresión.
Las pruebas de deformación permanente por compresión para productos de caucho se basan en el procedimiento estándar desarrollado por organizaciones de renombre como STM International e ISO ( Organización Internacional de Normalización ).
Aunque existen numerosos estándares y procedimientos de prueba, nos gustaría compartir detalles de dos estándares y métodos de prueba comunes que se utilizan para determinar el valor de la deformación permanente por compresión en los compuestos de caucho.
ASTM D395 – Métodos de ensayo estándar para la propiedad del caucho – Deformación permanente por compresión
Es la norma más utilizada para ensayar productos de caucho en diversas aplicaciones. Esta norma establece pautas para medir la deformación permanente por compresión del material. La norma ASTM D395 describe diferentes tipos de ensayos realizados en productos de caucho a temperatura ambiente o elevada.
ISO 815 – 1:2019 Caucho, vulcanizado o termoplástico – Determinación de la deformación permanente por compresión
Esta norma ISO establece algunas directrices para el ensayo de deformaciones por compresión de cauchos vulcanizados y termoplásticos a temperatura ambiente y a temperaturas elevadas.
ISO 815 – 1:2019 Estándar de juego de compresión
Existen tres métodos de ensayo para temperaturas elevadas y un método para temperatura ambiente. El objetivo de este método es medir la capacidad del caucho, con una dureza comprendida entre 10 IRHD y 95 IRHD, para conservar sus propiedades elásticas tras una compresión prolongada durante un tiempo determinado.
| Dureza del caucho | Deformación de compresión |
|---|---|
| 80 IRHD a 89 IRHD | 15 Porcentaje |
| 90 IRHD a 95 IRHD | 10 Porcentaje |
Norma ISO 815 – 1:2019 para deformación por compresión
| Período de prueba | Horario: | Temperatura | MEDIR |
|---|---|---|---|
| Short | 24 horas | Elevado | Estado de la cura |
| Short | 24 horas | Ambiente | El efecto sobre los cambios físicos del caucho. |
| Largo | 1000 horas | Elevado | Mida el efecto del envejecimiento y prediga el rendimiento del servicio |
Parámetros de prueba
Ambas normas especifican el equipo, las fórmulas de cálculo y las condiciones de ensayo para medir la deformación permanente por compresión del material de caucho. Los fabricantes e ingenieros utilizan estas directrices para evaluar la idoneidad de los materiales de caucho para diversas aplicaciones, garantizando que cumplan con los requisitos de rendimiento y durabilidad.
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Conceptos erróneos comunes sobre el juego de compresión
Ciertos aspectos de la deformación permanente podrían mejorarse, ya que podrían llevar a una selección incorrecta del material o la aplicación. Es hora de esclarecer este problema de compresión.
Concepto erróneo: una mayor compresión indica una mejor formabilidad para trabajos de detalles finos
Realidad: Se necesita mayor precisión. Un valor de deformación permanente más alto implica que el material tiene menos probabilidades de recuperar su forma original tras la compresión. Este material es más maleable inicialmente, pero puede deformarse permanentemente al someterse a fuerzas de compresión continuas.
Por lo tanto, si necesita un producto de caucho para trabajos de precisión, es recomendable elegir un producto con un bajo valor de deformación permanente por compresión.
Concepto erróneo: el caucho es más elástico que el acero debido a su flexibilidad
Realidad : La elasticidad se refiere a una característica del caucho que determina qué tan bien recupera su forma original después de deformarse. El caucho es muy flexible, pero puede que no sea tan flexible como el acero.
El acero es más elástico que el caucho, ya que recupera su forma original con mayor eficacia. El caucho es muy flexible, pero se deforma fácilmente. Por lo tanto, esto no significa que sea más elástico.
Concepto erróneo: las fallas del conjunto de compresión de la junta tórica se deben únicamente a problemas de materiales
Realidad : Muchos factores diferentes contribuyen a la falla por deformación permanente de la junta tórica . El material debe ser compatible con los productos químicos del sistema.
Sin embargo, no es el único factor. Otro elemento que puede provocar fallos es el nivel de presión o compresión aplicado a la junta tórica. Al seleccionar una junta tórica, es necesario reducir la presión excesiva para evitar que se deteriore con el tiempo.
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Conclusión
Finalmente, usted tiene una visión completa de la deformación permanente por compresión en productos de caucho. Por ejemplo, qué es y la importancia de un valor bajo de deformación permanente por compresión. Conoce la fórmula que le ayuda a medir este valor con los métodos de deformación permanente por compresión A y B.
Además, usted comprende qué factores pueden influir en el valor de la deformación permanente y qué estándares se siguen para las pruebas. Siempre es buena idea seleccionar cuidadosamente los materiales elastoméricos y no dejar que algunas ideas erróneas nublen su juicio.
Cuando se trata de productos de caucho sometidos a compresión, es fundamental tener la información correcta, ya que las ideas erróneas pueden llevar a la elección incorrecta del material para una aplicación específica.
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Los valores de deformación permanente varían según el tipo de caucho. Este valor puede disminuirse modificando el proceso de vulcanización y la geometría del caucho. Elegir la deformación permanente adecuada para cada aplicación puede parecer complejo.
Pero no se preocupe, nuestros expertos en ciencia de materiales en Hongju le guiarán en cada paso del proceso. Comparta los requisitos de su proyecto con nuestro equipo y nosotros seleccionaremos el producto de caucho más duradero y eficaz con el valor de deformación permanente por compresión adecuado. ¡Reserve una consulta ahora!
