Diseño y fabricación de un equipo de para ensayos de impacto en polímeros y materiales compuestos. Juan Carlos del Real Romero

Abstract

Se ha diseñado un equipo de ensayos por impacto que contempla dos formas de ensayo distintas atendiendo a dos normativas. Estas normativas son la normativa UNE EN ISO 6603, la cual sustituye a las normas ASTM D1709 y UNE EN ISO 7765, y la normativa UNE EN ISO 11343. La norma UNE EN ISO 6603 contempla el ensayo por impacto en caída libre para plásticos y materiales compuestos, y la norma UNE EN ISO 11343 contempla el ensayo por impacto en caída libre para uniones adhesivas. Se ha diseñado el equipo completo, el cual consta de los dispositivos para cada ensayo, el sistema de elevación, el sistema de control y los diferentes circuitos necesarios para estos sistemas, como puede ser el circuito neumático. Además de esto, se ha realizado un análisis estructural con el fin de determinar que los dispositivos de ensayo soportan las fuerzas debidas a la dinámica del mismo y no existe una deformación permanente en los dispositivos. Se han realizado diversos cálculos en relación con las variables relevantes del problema. Entre estos cálculos, los más importantes son los cálculos de las variables mecánicas del ensayo, como velocidades y energías, y los cálculos de las alturas necesarias para poder obtener distintos tipos de energías.

Por último, se han contemplado distintas medidas de seguridad para la realización del ensayo. Mediante el sistema de control, se permite al operario poder realizar paradas de emergencia y permitirle realizar el ensayo cuando el sistema de control detecte el cumplimiento mínimo de seguridad.

An impact test kit has been designed that contemplates two different forms of testing according to two regulations. These standards are UNE EN ISO 6603, which replaces ASTM D1709 and UNE EN ISO 7765, and UNE EN ISO 11343. The UNE EN ISO 6603 standard contemplates the free fall impact test for plastics and composite materials, and the UNE EN ISO 11343 standard contemplates the free fall impact test for adhesive joints. The complete equipment has been designed, which consists of the devices for each test, the lifting system, the control system and the different circuits needed for these systems, such as the pneumatic circuit. In addition to this, a structural analysis has been carried out in order to determine that the test devices withstand the forces due to test dynamics and that there is no permanent deformation in the devices. Various calculations have been made in relation to the relevant variables of the problem. Among these calculations, the most important are the calculations of the mechanical variables of the test, such as speeds and energies, and the calculations of the heights necessary to obtain different types of energies.

Finally, various safety measures have been envisaged for the conduct of the test. The control system allows the operator to make emergency stops and to allow him to perform the test when the control system detects minimum safety compliance.