Pruebas de impacto

Las pruebas de impacto, así como las muchas otras pruebas mecánicas que se realizan en los materiales son de gran importancia para determinar propiedades características de cada material y con estas garantizar la calidad y seguridad según la aplicación específica en la que se vaya a utilizar.

Al realizarse con una carga dinámica y súbita, este ensayo sirve para simular situaciones reales en las que las piezas o estructuras puedan estar sometidas a choques o golpes durante su vida útil, como por ejemplo, partes de los automóviles como el chasis y las puertas o en estructuras como puentes en donde además se debería de tomar en consideración los efectos de la temperatura especialmente si está ubicado en zonas donde se alcancen temperaturas extremas debido a la expansión y contracción térmica que se pueda generar en los materiales y su efecto en la cantidad de energía que puede almacenar.

Los métodos de ensayo como Charpy e Izod pueden ser considerados como simples y rápidos, ya que en solo unos minutos se puede obtener la información de la energía absorbida por la probeta al fracturarse con solo conocer la diferencia de altura del péndulo y su masa. Para obtener información valiosa de este ensayo es importante utilizar el método adecuado según el material o aplicación. Por ejemplo, el ensayo Charpy se usa generalmente con materiales metálicos y sirve para conocer la tenacidad del impacto en todo el material, de hecho, debido a la orientación de la probeta en este ensayo se comporta como una viga con dos apoyos.  El ensayo Izod también se utiliza para materiales metálicos pero también con materiales poliméricos y la energía absorbida que registra  está mas localizada en la zona de la muesca, ya que la probeta se encuentra orientada como un voladizo.

Las normas ASTM E23 y ASTM D256 sirven como herramienta para la estandarización de la calidad en las pruebas de impacto ya que contienen las especificaciones necesarias para llevar a cabo el ensayo, especificando el procedimiento a seguir, las dimensiones de las probetas, las condiciones de ensayo y la interpretación de los datos obtenidos.

Con las pruebas de impacto también se puede determinar el tipo de fractura del material. Las fracturas dúctiles absorben mucha energía y las fracturas frágiles casi no absorben energía, los que indica que se producen de forma repentina sin casi nada de deformación plástica que sirva como alerta.

Por otro lado, es interesante conocer como se puede variar el comportamiento de los materiales según las condiciones con las que se realice el ensayo. Por ejemplo, entre más alta sea la velocidad de impacto, mayor va a ser el tamaño de la grieta. Entre más puntiaguda sea la muesca de la probeta, mas rápida es la propagación de la grieta y a  temperaturas bajas se disminuye la capacidad del material para absorber energía y a altas temperaturas tiene el efecto contrario.