Ensayo Charpy: ¿Cómo se realiza y qué determina?

Pruebas de materiales - Prueba de impacto: Charpy

La exigencia de tener datos ciertos que proceden de pruebas repetibles y que pueden ser utilizadas por los diseñadores para la elección del material es la razón principal por la que durante tiempo se han desarrollado una serie de pruebas estandarizadas para caracterizar los materiales.

¿Qué es la prueba de impacto?

Uno de estos tipos de pruebas atañe a las pruebas de impacto. Estas tienen el objetivo de determinar si un material tiene un comportamiento frágil o dúctil y en qué medida. La tipología frágil tendrá una ruptura más limpia y durante el fracaso absorbirá una cantidad limitada de energía, mientras que un material dúctil se deformará tanto elásticamente como plásticamente disipando una parte de la energía del impacto.

La resistencia al impacto es una propiedad que no constituye un valor unívoco para cada material, ya que puede incluso variar considerablemente según la temperatura de trabajo del objeto. Como consecuencia es interesante investigar los diferentes comportamientos del material con temperaturas diferentes para construir un gráfico y entender los rangos de temperatura de utilización admitidos.

¿Cómo se hace la prueba?

Las pruebas son ejecutadas con una instrumentación con un mazo calibrado que al girar, impacta la pieza con una cantidad de energía conocida (proporcional al peso del mazo y a la altura de partida). La energía disipada se mide con el ángulo de subida del mazo después del impacto: cuanto mayor sea el ángulo, tanto menor será la energía disipada. 

En la imagen debajo se puede apreciar la máquina de prueba utilizada en Weerg, lista para hacer la prueba sobre la pieza de PA12 realizado en impresión 3D HP MJF.

¿Cuáles moldes se utilizan?

Existen varios enfoques hacia la realización de estas pruebas y los dos más difundidos son: 

Prueba Charpy - Norma ISO 179

Prueba Izod - Norma ISO 180

En la imagen siguiente se muestran las dos configuraciones diferentes. En Weerg todas las pruebas son realizadas con el enfoque Charpy respetando las normativas, para tener datos uniformados y comparables tanto entre los diferentes materiales disponibles en nuestro portfolio como entre materiales producidos con otras tecnologías. Esto permite también que los diseñadores tengan una idea más clara de las posibilidades de aplicación de los materiales procesados con tecnologías aditivas, los cuales siempre más a menudo van a sustituir las tecnologías de producción tradicionales.