¿Cuál es la resistencia a la tracción del plástico ABS?

Un ABS de moldeo por inyección de uso general tiene una resistencia a la tracción de aproximadamente 45 MPa (6.500 psi), reportada como tensión de tracción en el límite elástico a 23 °C.

En las calidades sin relleno, las hojas de datos de los productores van desde 38 MPa para una calidad de muy alto impacto hasta 47 MPa. Cada una de estas cifras proviene de una barra de ensayo moldeada y traccionada a temperatura ambiente, y una pieza en servicio puede quedar muy por debajo de ella.

Resistencia a la tracción del ABS por calidad

En las hojas de datos ISO 527 de los productores, las calidades de ABS sin relleno se sitúan entre 38 y 47 MPa en el límite elástico, con las calidades de alto impacto en el extremo inferior. Calidad (productor).

Tensión de tracción en el límite elástico (MPa)FamiliaTensión de tracción en la rotura (MPa)Terluran GP-22 (INEOS Styrolution)
Uso general, fácil fluidezno reportado45Terluran GP-35 (INEOS Styrolution)
Uso general, alta fluidez para paredes delgadasCYCOLAC MG47 (SABIC)44Terluran GP-35 (INEOS Styrolution)
Moldeo por inyección multiusoCYCOLAC MG94 (SABIC)4735
Alta fluidez para paredes delgadasCYCOLAC EX58F (SABIC)4635
Alto impacto, extrusión de láminas y moldeo por sopladoTerluran HI-10 (INEOS Styrolution)4130
Muy alto impacto, moldeo y extrusiónLNP THERMOCOMP AF004 (SABIC)38Terluran GP-35 (INEOS Styrolution)
20 % fibra de vidrioTodos los valores son valores típicos a 23 °C.Terluran GP-35 (INEOS Styrolution)76

La dispersión sigue el contenido de caucho: más caucho de butadieno aumenta la resistencia al impacto y reduce la resistencia a la tracción y la rigidez.

Por qué los valores de resistencia a la tracción del ABS difieren entre hojas de datos.

Dos hojas de datos de ABS generalmente discrepan porque colocan mediciones diferentes bajo el mismo encabezado, "resistencia a la tracción". Las dos diferencias que más importan son si la cifra es la tensión en el límite elástico o en la rotura, y si se ensayó según ASTM D638 o ISO 527.

Cada cifra en estas hojas también es un valor típico. Por lo tanto, una pequeña diferencia entre los valores típicos de dos productores dice poco sobre qué lote entregado dará un resultado más resistente; el lote en sí está documentado por su.

Resistencia a la tracción en el límite elástico vs en la rotura certificado de análisis.

Las hojas de datos de ABS reportan la tensión de tracción en el límite elástico, y esa es la cifra para comparar entre calidades. Para el ABS sin relleno, la tensión en la rotura es menor que la tensión en el límite elástico.

El ABS sin relleno tiene un punto de fluencia definido. La ISO 527-1 define la resistencia como la "tensión en el primer máximo local observado durante un ensayo de tracción", y para el ABS sin relleno ese máximo es el punto de fluencia. A temperatura ambiente, el ABS sin relleno no es frágil en tracción.

La calidad de fibra de vidrio 20 % reporta solo una tensión en la rotura. Sus 76 MPa son la tensión a la que fractura. Los 45 MPa de una calidad de uso general son la tensión a la que comienza a deformarse permanentemente.

Para una verificación de carga, compare la tensión en la sección cargada con la cifra del límite elástico. La tensión es la fuerza dividida por el área de esa sección:.

Tensión (MPa) = Fuerza (N) ÷ Área de la sección transversal (mm²)

Valores ASTM D638 vs ISO 527 para ABS

Para la misma calidad de ABS, ASTM D638 e ISO 527 pueden dar cifras que difieren en unos pocos MPa, y la diferencia puede ir en cualquier dirección, por lo que ningún factor convierte una en la otra. Compare una cifra ASTM solo con otra cifra ASTM, y una cifra ISO con una ISO.

Tensión de tracción en el límite elástico, misma calidad bajo cada norma, valores típicos del productor (MPa).

CYCOLAC MG47
44 MPa
47 MPa
CYCOLAC EX58F
39 MPa
41 MPa
CYCOLAC MG94
46 MPa
CYCOLAC HMG94MD (hoja de 2017)
CYCOLAC HMG94MD (hoja de 2017)
40 MPa
CYCOLAC HMG94MD (hoja de 2017)
Un productor puede publicar la misma calidad bajo ambas normas: una hoja de datos de las Américas en psi según ASTM D638 y una hoja de datos de EMEA en MPa según ISO 527. Una cifra en psi convertida a MPa sigue siendo una cifra ASTM.
ASTM D638
ISO 527

Un productor puede publicar el mismo grado bajo ambas normas: una ficha técnica para las Américas en psi según ASTM D638 y una ficha técnica para EMEA en MPa según ISO 527. Una cifra en psi convertida a MPa sigue siendo una cifra ASTM.

Qué cambia la resistencia a la tracción de una pieza de ABS moldeada

La temperatura, el propio moldeo, la exposición a los rayos UV y la carga sostenida alejan a una pieza de ABS moldeada de su valor de ficha técnica.

En cuanto a la humedad, el productor advierte sobre el moldeo más que sobre el valor de tracción. Los gránulos húmedos causan defectos superficiales en la pieza acabada.

En un estudio de 2020, 360 horas de exposición a UVA simulando la luz solar detrás del vidrio de una ventana redujeron la resistencia a la tracción de un ABS no estabilizado en aproximadamente un 11 %, mientras que su alargamiento a la rotura cayó más de diez veces.

La carga sostenida queda fuera del ensayo de tracción por completo. Las curvas de fluencia del productor para un grado de uso general muestran una deformación que sigue aumentando después de años al 40 % de la tensión de fluencia.

Temperatura

El ABS pierde resistencia a la tracción a medida que se calienta y la gana a medida que se enfría: a 85 °C su tensión de fluencia es un poco más de la mitad del valor a temperatura ambiente. Un estudio de fatiga publicado midió la tensión de fluencia de un ABS moldeado por inyección según ISO 527 a tres temperaturas.

Tensión de fluencia de un ABS moldeado por inyección (Sicoflex S460) según la temperatura de ensayo, ISO 527-1 (MPa)
−27 °C
47,6 MPa
22 °C
43,8 MPa
85 °C
24,4 MPa

A −27 °C el mismo ABS fluyó a una tensión mayor y falló de forma frágil, por lo que una pieza fría puede agrietarse por impacto aunque su valor de tracción haya aumentado.

Condiciones de moldeo

Las condiciones de moldeo cambian la resistencia a la tracción de una pieza en sus líneas de soldadura y a través de la tensión interna de moldeo. El productor afirma que la temperatura de la superficie del molde influye en las propiedades mecánicas de la pieza moldeada, y que una temperatura más alta proporciona mejor resistencia en las líneas de soldadura y menor tensión interna de moldeo.

Resistencia a la tracción del ABS frente a otros plásticos

Un ABS de uso general se sitúa en el medio de los plásticos comunes: por encima del PP homopolímero, el HDPE, el poliestireno de alto impacto y el LDPE, y por debajo del policarbonato, el nailon 66 y el poliestireno de uso general. Cada barra es un grado de moldeo por inyección por polímero.

Tensión de tracción en la fluencia (GPPS: en la rotura), ISO 527, un grado de moldeo por inyección por polímero, valores típicos del productor (MPa)
Nailon 66, seco (Ultramid A3K)
85 MPa
Policarbonato (Makrolon 2405)
65 MPa
GPPS, valor en la rotura (PS 158N/L)
55 MPa
Nailon 66, acondicionado (Ultramid A3K)
50 MPa
ABS, uso general (Terluran GP-22)
45 MPa
PP homopolímero (Moplen HP500N)
35 MPa
HDPE (Hostalen GC 7260)
30 MPa
HIPS (PS 486N)
24 MPa
LDPE (Lupolen 1800S)
8 MPa

Entre los grados sin carga aquí, el nailon 66 seco tiene el valor más alto. Los valores de nailon mucho más altos en las tablas comparativas provienen de grados con fibra de vidrio: con 25 % de fibra de vidrio, el nailon 66 alcanza 175 MPa en la rotura cuando está seco.

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