Comparativa entre galgas extensométricas convencionales e integradas en probetas de plástico reforzado con fibra de vidrio

Las galgas extensométricas eléctricas de HBM son muy conocidas en todo el mundo.  Tienen aplicaciones muy variadas, como ensayos estáticos y de durabilidad de probetas de materiales y componentes. En estas aplicaciones, se valora especialmente la alta calidad de HBM y su amplio catálogo, formado por más de 2000 galgas extensométricas distintas.

Conjuntamente con IPC, un centro técnico industrial francés dedicado a la innovación de los plásticos y materiales compuestos, se llevó a cabo un estudio en el que comparó una galga extensométrica integrada en el interior de un material compuesto (LI66-10/350) con una galga extensométrica convencional instalada en la superficie de la muestra (LY21-6/350), siguiendo los requisitos de la norma  ISO 527-4. El ensayo se llevó a cabo utilizando probetas de plástico reforzado con fibra de vidrio.

Cuestiones que se deseaban estudiar

  1. Cuando se integra una galga extensométrica en un material de fibra de vidrio, ¿se ve afectada por ello la estructura del material?
  2. ¿Se obtiene la misma señal de medida con una galga extensométrica instalada en la superficie que con una integrada en la estructura del material?

Galgas extensométricas empleadas en el estudio

LI66-10/350 (galga extensométrica integrada de HBM)

  • Longitud de la rejilla: 10 mm
  • 350 ohm
  • Longitud de las patillas: 15 mm
  • Rango de temperatura: -40 °C a +180 °C (-40 °F a +356 °F

LY21-6/350 (galga extensométrica convencional de HBM)

  • Longitud de la rejilla: 6 mm
  • 350 ohm
  • Rango de temperatura: -200 °C a +200 °C (-328 °F a +392 °F

Configuración de los ensayos

Se hicieron medidas en las probetas en las siguientes condiciones de ensayo:

  • Probeta nº 1, con galga extensométrica LY21 en la superficie + galga extensométrica integrada LI66
  • Probeta nº 2 , solo con galga extensométrica LY21 instalada en la superficie
  • Probeta nº 3, sin galgas extensométricas (ensayo con extensómetro)

 

Las probetas se sometieron a un ensayo de tracción uniaxial hasta rotura, a una velocidad de 2 mm/min y con una precarga de 50 N. Los ensayos se llevaron a cabo a 23 °C y con una humedad relativa del 50%.

Resultados

  • Las galgas extensométricas proporcionaron resultados muy similares en las medidas de tensión/deformación. La integración de la galga LI66 en el material compuesto no tuvo ningún efecto medible en la probeta de ensayo. La galga LY21 instalada en superficie tampoco produjo ningún efecto o deslaminación medible.
  • La rotura se produjo en la misma zona, en todas las probetas utilizadas.
  • Las gráficas de más abajo representan el comportamiento de tensión/deformación de las galgas hasta rotura (pérdida de señal). La rotura del material compuesto se produjo en torno a 400 MPa para las tres probetas. La probeta con la galga extensométrica integrada se rompió más deprisa, al perderse la conexión entre las patillas y los hilos.

 

Comparativa entre la galga extensométrica integrada LI66 y la convencional LY21

Acerca de IPC

IPC (Centre Technique Industriel de la Plasturgie et des Composites) es un instituto técnico industrial francés experto en innovación sobre plásticos y materiales compuestos. Desde 2016, este centro dispone de medios adicionales para prestar servicios a empresas, especialmente pymes, gracias a una dotación para financiar I+D, innovación y transferencia de conocimientos y tecnología.