La norma ISO 5079 describe el ensayo de resistencia de fibras individuales . En este ensayo, un extremo de la muestra de fibra se sujeta con una mordaza, mientras que el otro extremo se somete a una carga de precisión. El equipo utiliza el principio CRE para medir la elongación y el punto de rotura de la fibra.
En este artículo, veremos los problemas que provocan resultados erróneos y aprenderemos cómo solucionarlos.
¿Por qué los resultados de la norma ISO 5079 suelen ser insatisfactorios en los laboratorios textiles?
¿Por qué los resultados de la norma ISO 5079 suelen ser insatisfactorios en los laboratorios textiles?Causa raíz de los resultados fallidos (operador, entorno, manejo)
Tensión inducida por el operario durante el montaje
El montaje del hilo en el probador de resistencia de fibra única debe realizarse con cuidado. El operador podría aplicar involuntariamente una tensión adicional que supere el límite de pretensión definido. Por ejemplo, el límite de pretensión para fibra discontinua es de 0.10 ± 0.01 cN/dtex.
La tensión aplicada por el operario reduce la elongación en los resultados, lo que conlleva estimaciones artificialmente altas o bajas de la resistencia a la rotura de la fibra. Las fibras finas con una densidad lineal de hilo inferior a 1 dtex pueden presentar una mayor variación en los resultados, incluso con tan solo un 3 % de pretensión excesiva.
Fluctuaciones de microhumedad frente a acondicionamiento estándar ISO 139
Factores ambientales como la temperatura y la humedad influyen en la elongación y la absorción de humedad, especialmente en las fibras de algodón. Por lo tanto, el acondicionamiento de las muestras y las condiciones ambientales del laboratorio deben gestionarse de acuerdo con la norma ISO 139.
Las fluctuaciones de la humedad relativa de tan solo un 2 % a un 3 % pueden alterar el contenido de humedad de la fibra. Esto afecta a la cohesión y la fricción durante la sujeción, lo que provoca variaciones en la fuerza de rotura y la elongación a la rotura.
Daños en las fibras durante la extracción con pinzas
Los operarios de laboratorio suelen usar pinzas para sujetar el hilo durante el montaje. Sin embargo, el problema radica en que una manipulación incorrecta de la fibra con pinzas puede provocar microfisuras en los extremos. Estos defectos no son visibles a simple vista y reducen la resistencia de la fibra.
En los laboratorios textiles se ha observado que una manipulación inadecuada provoca una disminución de la resistencia de entre un 10 y un 15 %, especialmente en fibras delicadas como las fibras discontinuas.
Misma muestra, operadores diferentes → CV% diferente
Las pruebas realizadas por diferentes operarios en la misma muestra pueden arrojar valores de CV% de hasta un 8-12%. Esta variación se debe a las diferencias en la manipulación de la fibra y la presión de sujeción. Esto demuestra que los resultados de las pruebas de resistencia de fibra individual dependen principalmente de la habilidad del operario en la manipulación de la fibra.
¿Por qué el cumplimiento de las normas no garantiza la exactitud?
La norma ISO 5079 exige una máquina de ensayo CRE, pero permite variabilidad en la ejecución.
La máquina de ensayo de velocidad constante de extensión (CRE) garantiza una deformación controlada bajo tensión. Sin embargo, los resultados de la CRE varían ligeramente entre diferentes marcas, lo que indica que el cumplimiento de las normas no elimina las diferencias de ejecución.
Suposición engañosa: “Cumplimiento de la norma ISO = Datos precisos”
Existe la idea errónea de que el cumplimiento de la norma ISO garantiza resultados precisos. Es importante comprender que solo proporciona coherencia en los procedimientos y no aborda otros parámetros de prueba como la pretensión, la alineación y la presión de sujeción.
Cómo los sistemas de prueba modernos mejoran los resultados de las pruebas ISO 5079
Reduzca los errores humanos mediante la automatización.
Una tasa de extensión constante reduce la variación.
El principio CRE se utiliza en las pruebas de resistencia de fibras individuales. En este método de prueba, la muestra de fibra se estira a una velocidad constante, lo que reduce las variaciones observadas en el estiramiento manual.
La principal ventaja del probador de velocidad constante de extensión (CRE, por sus siglas en inglés) sobre el antiguo sistema de péndulo es que proporciona una velocidad de deformación constante. Gracias al principio CRE, los resultados de la fuerza de rotura de la fibra y la elongación de la misma muestra son reproducibles.
Análisis digital de la curva fuerza-elongación para la detección de deslizamientos
Instrumentos modernos como el comprobador de resistencia de fibra única YG(B)001A/YG(B)003A de Darong muestran una curva de elongación de fuerza en tiempo real. Mediante esta gráfica, podemos detectar el deslizamiento de la sujeción, fallos prematuros o caídas de carga anormales.
El análisis de la curva de elongación ayuda a identificar roturas no válidas y a prevenir la interpretación errónea de los datos, especialmente en el caso de fibras de baja resistencia como las fibras discontinuas.
Velocidad de carga controlada (se requiere una capacidad de 5 a 40 mm/min)
Las pruebas de resistencia de fibra única según la norma ISO 5079 requieren una velocidad de extensión controlada de 5 a 40 mm/min, que depende del tipo de fibra y sus características de elongación.
La velocidad de carga controlada garantiza una aplicación uniforme de la tensión, lo que reduce los errores en comparación con los sistemas de tracción manual o los antiguos sistemas de péndulo.
Reducción de la dependencia del operador en la longitud de calibre y la pretensión.
Los modernos probadores automatizados de resistencia de fibra única, como el YG(B)001A/YG(B)003A de Darong, reducen el riesgo de error humano al seguir una longitud de calibración estandarizada de 20 mm ±0.2 mm y una pretensión determinada. Esto reduce los errores de tensión provocados por el operador, mejorando la precisión de los datos para fibras de bajo denier.
Cómo el comprobador de resistencia de fibra única de Darong soluciona los problemas de las pruebas
La sujeción estable reduce las roturas de las mordazas y el deslizamiento.
El comprobador YG(B)001A/YG(B)003A de Darong utiliza una abrazadera de fibra de precisión que minimiza el riesgo de deslizamiento y rotura de las mordazas. La sujeción estable ayuda a garantizar una detección precisa de la rotura de la fibra y evita la interpretación errónea de valores de baja resistencia.
Medición precisa de fuerza y extensión conforme a los requisitos de la norma ISO 7500-1.
El comprobador GB (B)001A cuenta con una carga de alta precisión que mantiene mediciones de extensión consistentes de acuerdo con la norma ISO 7500-1. Mide con precisión la tenacidad y elongación de fibras finas, con una exactitud de fuerza de ±1%.
Control constante de la tasa de extensión → Mejor reproducibilidad
La velocidad de extensión constante de 5 a 40 mm/min aplica una tensión uniforme a lo largo de la fibra, lo que mejora la repetibilidad de los resultados entre diferentes lotes y operarios.
Reducción del coeficiente de variación (CV%) en pruebas de laboratorio de alto volumen.
El moderno probador automatizado de resistencia de fibra única de Darong reduce el coeficiente de variación entre un 10 y un 20 % en laboratorios de pruebas de alto volumen gracias a su carga de precisión, velocidad de carga controlada y abrazaderas estables.
Ideal tanto para fibras discontinuas como para filamentos continuos.
El probador YG(B)001A/YG(B)003A de Darong también es adecuado para fibras finas y delicadas, como filamentos continuos y discontinuos . Admite diversas pretensiones y longitudes de calibre según el tipo de fibra, lo que lo hace adecuado para poliéster, algodón, fibras discontinuas y mezclas de fibras.
Conclusión
La norma ISO 5079 se utiliza para medir la resistencia de fibras individuales. La precisión de los resultados de las pruebas depende en gran medida del manejo por parte del operador y de las condiciones ambientales.
Los laboratorios textiles que controlan la pretensión inducida por el operario y utilizan equipos basados en CRE, como el probador de resistencia de fibra única YG(B)001A/YG(B)003A de Darong , pueden reducir el coeficiente de variación entre un 10 y un 20 % para mediciones delicadas de la resistencia de la fibra.
Preguntas Frecuentes
¿Por qué difieren los resultados de la norma ISO 5079 incluso cuando se utiliza la misma máquina de ensayo CRE?
Porque la norma aborda los pasos del procedimiento, no el proceso de ejecución, que incluye parámetros como la pretensión inducida por el operador y el deslizamiento de la abrazadera.
¿Cómo afecta un error de cálculo de la pretensión a los resultados de resistencia de una sola fibra?
La pretensión cN/dtex altera los resultados porque reduce la elongación medida y provoca una variación del 5 al 10 % en la elongación y la fuerza de rotura.
¿Por qué el deslizamiento de las fibras se suele interpretar erróneamente como una baja resistencia?
El deslizamiento de las fibras reduce la transferencia de carga, lo que provoca una caída prematura de la fuerza. Representa una rotura prematura de la fibra en la curva de elongación, en lugar de una falla de agarre.
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