¿Qué es Densidad?
La densidad es masa por unidad de volumen. El método más común para los plásticos es la inmersión (Arquímedes): la muestra se pesa en aire y en un líquido de densidad conocida, y la diferencia da el volumen.
Objetivo de Densidad
El propósito es verificar la identidad de la materia prima, monitorear la proporción de relleno y controlar la consistencia de la producción. Un cambio inesperado en la densidad es el primer signo de un cambio de formulación o proceso.
¿A qué productos se aplica Densidad?
- Gránulos y piezas termoplásticos.
- Compuestos rellenos y reforzados.
- Productos de tuberías y perfiles.
- Películas y láminas
- Materiales de espuma (densidad aparente)
¿En qué sectores se utiliza Densidad?
Normas relacionadas con Densidad
- ISO 1183-1 (métodos de inmersión, picnómetro de líquidos y titulación)
- ISO 1183-2 (método de columna de gradiente de densidad)
- ASTM D792 (densidad por método de desplazamiento)
- ISO 845 (densidad aparente de plásticos celulares y caucho)
Condiciones de Densidad
- Método
- Inmersión, picnómetro o columna de gradiente de densidad
- Temperatura
- La medición se realiza a temperatura constante y se indica en el informe.
- líquido de inmersión
- Líquido de densidad conocida que no afecta a la muestra.
- Muestra
- No debe contener huecos ni burbujas de aire.
Equipo para Densidad
- Balanza analítica con configuración de medición de densidad
- Baño líquido con temperatura controlada
- Conjunto de picnómetro
- Columna de gradiente de densidad
- Configuración de desgasificación al vacío
Requisitos de muestra para Densidad
- La muestra debe tomarse de modo que represente el lote o la serie de producción.
- Se debe indicar la descripción de la muestra, el tipo de material y la dirección de producción, si corresponde.
- Junto con la muestra se deberá proporcionar la norma a aplicar y cualquier especificación del cliente.
- La prueba puede ser destructiva; el número requerido de muestras debe confirmarse con anticipación.
- Las superficies que serán ensayadas deben protegerse durante el transporte.
Duración de Densidad
La medición, incluido el acondicionamiento, generalmente se completa en el mismo día laborable.
Procedimiento de Densidad
- 1Se acondiciona la muestra y se limpia su superficie.
- 2La muestra se pesa en el aire.
- 3Se sumerge en el líquido de inmersión; se eliminan las burbujas de aire.
- 4Se pesa en el líquido.
- 5Se registran la temperatura y la densidad del líquido.
- 6Se calcula la densidad.
- 7La medición se repite y se promedia.
Criterios de aceptación de Densidad
El método estándar define cómo se realiza la prueba, no cuál debe ser el resultado. El límite de aceptación proviene de la norma del material o producto, de la especificación del cliente o de la normativa pertinente; Por lo tanto, esta página no proporciona un límite numérico.
Evaluación de resultados
El resultado se compara con el rango de la hoja de datos técnicos de la materia prima o la especificación del producto. La desviación de densidad se explica por causas como un cambio en la proporción de relleno, humedad o huecos en el producto.
Informe de Densidad
- Descripción de la muestra, información del material/producto y número de lote, si corresponde
- Método de preparación de muestras y condiciones de acondicionamiento.
- Condiciones estándar y de prueba aplicadas.
- Instrumento utilizado y estado de calibración.
- Resultados de medición y unidades.
- Incertidumbre de medición (si se solicita)
- Una declaración de que el resultado se aplica únicamente a la muestra enviada para la prueba.
Acreditación
EUROLAB posee una acreditación reconocida internacionalmente obtenida de organismos de acreditación que forman parte de los acuerdos de reconocimiento multilateral de IAF e ILAC, según ISO/IEC 17025 para pruebas de laboratorio, ISO/IEC 17020 para inspección y vigilancia, e ISO/IEC 17021-1 e ISO/IEC 17065 para certificación de sistemas y productos. Esta cadena garantiza que los informes y certificados emitidos sean aceptados en todo el mundo.
La posibilidad de ofrecer esta prueba dentro del alcance acreditado depende de su producto y del estándar aplicado; Dado que la acreditación se basa en métodos, el alcance se confirma por escrito en la etapa de cotización.
Alcance y autorizacionesRegulaciones Relacionadas
- Normas armonizadas aplicadas según la familia de productos.
- UE 765/2008 (marco de vigilancia y acreditación del mercado)
- Normas de producto relevantes y especificaciones del cliente.
Ensayos de plásticos — ¿Qué abarca este campo de ensayo?
La siguiente sección describe el campo al que pertenece el ensayo Densidad; las condiciones y criterios de aceptación de este ensayo en particular figuran en las secciones anteriores. El alcance específico de su producto se confirma por escrito en la etapa de cotización.
Los ensayos de plásticos determinan el comportamiento mecánico, térmico y de combustión de un material polimérico. A diferencia de los metales, los plásticos son VISCOELÁSTICOS: su comportamiento depende de la velocidad de carga, la temperatura y la humedad. Por ello, el mismo material da resultados diferentes según las condiciones, y las condiciones del ensayo son parte inseparable del resultado.
La consecuencia práctica de la viscoelasticidad es la siguiente: una pieza de plástico sigue deformándose con el tiempo bajo una carga constante (fluencia) y el esfuerzo que soporta a deformación constante disminuye con el tiempo (relajación de esfuerzos). Una unión atornillada se afloja, una abrazadera pierde su fuerza de sujeción, un estante se combadura con el tiempo. Un ensayo de tracción de corta duración no muestra este comportamiento; se necesita un ensayo de larga duración o un modelo acelerado.
El comportamiento térmico es el segundo eje principal. El índice de fluidez indica la procesabilidad del material y la consistencia entre lotes; la temperatura de deflexión térmica y el punto de reblandecimiento Vicat dan un límite aproximado de la temperatura de servicio. El análisis térmico (DSC, TGA, DMA) revela la identidad del material: temperatura de transición vítrea, comportamiento de fusión, cristalinidad, contenido de carga y temperatura de descomposición.
El comportamiento de combustión es el tercer eje y se vincula directamente con las normas de producto. La clase UL 94 y el índice límite de oxígeno se registran en la ficha técnica del material; se exige una clase concreta para la carcasa de un aparato eléctrico, mientras que a un producto de construcción se aplica otro sistema de clasificación.
El envejecimiento es la parte más frecuentemente omitida del campo. Los plásticos se degradan por efecto de los UV, el calor, la humedad y el oxígeno: el color cambia, la superficie se agrieta, la resistencia al impacto disminuye. Para una pieza destinada a uso exterior, lo que importa no son sus valores del primer día sino sus valores tras el envejecimiento. Los equipos de arco de xenón y UV fluorescente aceleran esta degradación y permiten la comparación.
El resultado de esta familia suele registrarse en la ficha técnica del material, y las normas de producto remiten a esa ficha. Pero puede haber una diferencia entre el valor de la ficha y el comportamiento de la pieza real: la orientación formada durante el moldeo, las líneas de soldadura y las tensiones internas hacen que la pieza se comporte de forma distinta a la probeta.
El uso de contenido reciclado ha añadido una nueva cuestión al campo. La resina reciclada varía de un lote a otro; las propiedades mecánicas, el color y el comportamiento de combustión pueden variar entre lotes. Para un fabricante que use material reciclado, el control del material entrante no es, por tanto, una opción sino una necesidad.
Grupos de métodos en este campo
Mecánico
Tracción, compresión, flexión, impacto Charpy e Izod, dureza (Shore), fluencia y agrietamiento por tensión ambiental.
Térmico
Índice de fluidez (MFI), temperatura de deflexión térmica (HDT), temperatura de reblandecimiento Vicat, dilatación térmica lineal.
Análisis térmico
Temperaturas de transición y cristalinidad por DSC, composición y descomposición por TGA, comportamiento mecánico dinámico por DMA.
Combustión
Clasificación UL 94, índice límite de oxígeno (LOI), ensayos de hilo incandescente y de llama de aguja.
Envejecimiento
Envejecimiento acelerado por arco de xenón y UV fluorescente, envejecimiento por aire caliente, humedad y condensación.
Físico
Densidad, absorción de agua, contenido de cenizas, permeabilidad al gas y al vapor de agua de películas y láminas.
Confusiones frecuentes en este campo
- Un resultado de plástico sin velocidad y temperatura de ensayo indicadas no puede interpretarse; el comportamiento viscoelástico depende de estos parámetros.
- El resultado de una probeta no se traslada directamente a la pieza real; la orientación de moldeo y las líneas de soldadura son determinantes.
- Los valores HDT y Vicat NO son temperaturas de servicio; son una indicación aproximada de un límite superior y no se aplican bajo carga.
- La clase UL 94 depende del espesor; un espesor de pared distinto requiere una nueva verificación.
- En los polímeros que absorben humedad (como la poliamida), los resultados son engañosos si no se realiza un acondicionamiento.
- Los resultados de ASTM D638 e ISO 527 no son directamente equivalentes; las geometrías de las muestras y las definiciones de velocidad difieren.
Qué decisiones respaldan estos resultados
- Selección de materiales y aprobación de proveedores
- Cumplimiento de los requisitos de inflamabilidad y térmicos de la norma de producto
- Verificación del uso de contenido reciclado y control de lotes
- Control del proceso de moldeo y consistencia de lotes
- Demostración de la resistencia al envejecimiento para uso exterior
Pruebas relacionadas
Preguntas frecuentes sobre Densidad
¿Se utiliza el mismo método para los materiales de espuma?
No. En los materiales celulares el líquido llena los poros; para estos productos se utiliza la densidad aparente calculada a partir de dimensiones y masa según ISO 845.
¿Por qué se informa la temperatura?
Tanto la densidad de la muestra como la del líquido de inmersión cambian con la temperatura. Un valor de densidad dado sin indicar la temperatura no se puede comparar.