Método de prueba estándar ASTM F36-15 (2021) para compresibilidad y recuperación de materiales de juntas

En el “Método de prueba estándar ASTM F36-15 (2021) para compresibilidad y recuperación de materiales de juntas” desarrollado por la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (ASTM), se afirma que la compresibilidad y el rendimiento a corto plazo de los materiales de juntas en láminas, Se describe un método de prueba para determinar la recuperación.

Este método de prueba no pretende ser una prueba de compresibilidad bajo una aplicación prolongada de tensión, comúnmente conocida como fluencia, o por el contrario, para la recuperación después de dicha aplicación prolongada de tensión, comúnmente conocida como deformación por compresión. Tampoco está diseñado para su uso en pruebas fuera de la temperatura ambiente. Si se desea, también se puede calcular una propiedad de resiliencia a partir de los datos de la prueba (la cantidad recuperada se expresa como un porcentaje del espesor comprimido).

Brevemente, este método de prueba se realiza tanto con la muestra como con el aparato a la temperatura requerida y se calculan la compresibilidad y la recuperación.

La compresión de la junta promueve el sellado de la carcasa o contribuye al fallo de la junta. Esto se debe a que las juntas de goma son duraderas, pero sólo hasta cierto punto. Comprimir una junta de goma dentro de los límites permitidos garantiza un sellado confiable. Sin embargo, si el sello se aprieta demasiado, la goma no rebotará cuando se eliminen las tensiones de compresión. Esto crea un espacio entre el sello de goma y la superficie de la carcasa. Los espacios causan fugas y los sellos con fugas no admiten diseños de productos más grandes.

Los sellos de goma se comprimen o exprimen hasta un cierto porcentaje de su tamaño original. Una junta que se comprime demasiado o muy poco no proporcionará un sellado adecuado. El porcentaje de compresión ideal es 40, con un máximo de 50 y un mínimo de 10 a 15.

Si la junta se comprime más del 50 por ciento, es posible que no vuelva a su tamaño original. Por ejemplo, cuando se cierra una tapa, la junta se comprime y llena el espacio entre la tapa y el material base. Cuando se abre la tapa, el sello debe volver a su tamaño original para que pueda comprimirse nuevamente cuando se cierra la tapa. Sin embargo, si la junta se aprieta demasiado, la goma no rebotará y no podrá cerrar el espacio. Si el problema es que el porcentaje de compresión de la junta es inferior al 10 por ciento, es posible que no haya contacto entre las dos superficies que se intentan sellar, lo que no impedirá la entrada de aire, polvo o agua.

En gabinetes de plástico y metal, puede ocurrir una compresión excesiva cuando se instalan juntas entre piezas metálicas unidas por sujetadores. Si los pernos o tornillos se aprietan demasiado, el sello puede deformarse permanentemente. En otras palabras, la goma alcanza la deformación por compresión. Cuando los pernos o tornillos se aflojan, se forman espacios entre las piezas metálicas y el material de la junta.

Las aplicaciones donde se producen cambios de temperatura y vibraciones son particularmente susceptibles al aflojamiento de los sujetadores. Por ejemplo, los equipos móviles y los gabinetes de los grupos electrógenos pueden estar expuestos a temperaturas frías y calientes que hacen que el metal se expanda y contraiga. También está expuesto a las vibraciones de los motores diésel. En estas condiciones dinámicas, incluso los tornillos correctamente apretados pueden aflojarse.

El aflojamiento del material también trae consigo dificultades relacionadas con el sellado. En el sello de la caja, una goma comprimida empuja las piezas metálicas, llenando pequeños espacios que de otro modo se formarían entre las superficies metálicas. Sin embargo, dentro de una hora después de instalar la junta, esta fuerza recíproca puede ser sólo el 75 por ciento de la fuerza original. Puede que no haya ningún fallo en la junta, pero pueden producirse fugas.

Los problemas relacionados con la compresión tampoco se limitan a los sellos planos con sujetadores. Los perfiles de caucho fijados a superficies metálicas con cinta adhesiva o adhesivos también están expuestos a una presión excesiva. Los ejemplos incluyen juntas de culata en vehículos militares y juntas de lavavajillas en electrodomésticos. En el segundo ejemplo, el uso de agua caliente y detergente puede afectar las propiedades del material del sello de goma y reducir su rendimiento.

Mientras tanto, en la norma “ASTM D395-03 Métodos de prueba estándar para la propiedad del caucho - Deformación por compresión”, se definen tres métodos de prueba diferentes para la configuración por compresión en materiales de caucho.

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