Propiedades Dinámicas

 

Propiedades Dinámicas

El caucho tiene un comportamiento viscoelástico. Esto significa que la respuesta a una tensión no tiene una respuesta instantánea en términos de deformación. Este fenómeno está en el origen de las perdidas por histéresis.

Cuando el caucho es sujetado a una tensión de naturaleza dinámica, esta se puede descomponer en dos componentes: una componente elástica que está en fase con la deformación y una componente viscosa que está desfasada con un ángulo δ, llamado ángulo de perdida. Por eso, la tensión aplicada es también llamada de tensión compuesta. En la Figura 62 se puede ver una representación de la variación, en el tiempo, de tensiones y deformaciones.

 

Fig. 62 – Componentes de la tensión

 

Se puede demonstrar que la tan δ es igual al cociente de la componente viscosa de tensión por la componente elástica:

Y también:

En las cuales:

  • E – módulo de elasticidad compuesto,
  • E’ – módulo de elasticidad, componente elástica,
  • E” – módulo de elasticidad, componente viscosa,
  • G – módulo al corte compuesto,
  • G’ – módulo al corte, componente elástica,
  • G” – módulo al corte, componente viscosa.

Hay distintos tipos de máquinas de prueba. En algunos tipos la muestra es sometida a una tensión de compresión sinusoidal, de amplitud constante, como la que se indica en la Figura 62. Es el caso de la prueba según las Normas ISO 4664-1 y ASTM D5992 (ver Anexo A). La prueba permite la determinación del módulo complexo G.

En otras máquinas la muestra es sometida a una tensión inicial, de compresión o de corte, que provoca una serie de ciclos de amortiguación debidos a la histéresis. Es el principio de funcionamiento del Oscilógrafo de Yerzley (ASTM D495-06) (ver Anexo A) que se representa esquemáticamente en la Figura 63.

 

 Fig. 63 – Oscilógrafo de Yerzley (representación esquemática)

 

En otros tipos de máquinas se observa una serie de ciclos de amortiguamiento en torción (ISO 4664-2, ver el Anexo A) (Figura 64). Estas pruebas permiten la determinación del módulo complejo G y de la tan δ.

 

Fig. 64 – Ciclos de amortiguación en torsión