Las propiedades mecánicas de un material se refieren a su capacidad para resistir las fuerzas, la forma en que se deforman o ceden ante dichas fuerzas. El comportamiento mecánico de las tuberías HDPE depende tanto de su composición molecular como de los factores externos que los afecten. De hecho, dos piezas de polietileno sometidos a una misma carga por el mismo tiempo pueden tener grados de deformación diferentes, solo por la temperatura a la que se encontraban.
Las empresas de venta de tuberías de HDPE proporciona información acerca de las propiedades de sus productos. De esa manera, los clientes pueden hacer una mejor elección de materiales para que satisfagan sus expectativas. Las tres variables fundamentales que se deben evaluar para determinar las características mecánicas de un plástico son: tiempo, temperatura y esfuerzo.
Dependiendo de la magnitud de acción de estas fuerzas las piezas pueden volver más o menos a su forma original. La deformación recuperable de los termoplásticos está asociada a su capacidad elástica, mientras que los cambios permanentes que presenten están asociados a su componente plástico.
Estudio del comportamiento mecánico de las tuberías HDPE
El polietileno de alta densidad y los materiales termoplásticos son la materia de estudio de las investigaciones más modernas. Estos no son tan extensos como el análisis del comportamiento de los metales, sin embargo, hasta ahora se han hecho importantes descubrimientos. A continuación, tenemos una curva de representación de la respuesta de las tuberías de HDPE a los esfuerzos de tracción.
En esta tabla se puede ver que la proporcionalidad entre la deformación y la tensión llega hasta cierto límite. Una vez que supera esa magnitud en la carga, el comportamiento mecánico de las tuberías HDPE cambia drásticamente. Los resultados recogidos en este gráfico fueron los mismos sin importar la cantidad de tiempo que el material se sometiera a la acción de las cargas. (Ver el siguiente cuadro).
De esta imagen se puede inferir que el polietileno de alta densidad no se comporta como otros materiales no plásticos. Los grados de deformación que se presentan en objetos fabricados con esta materia varían, dependiendo del lapso del tiempo durante el cual se han sometido a la tensión. Otros ensayos determinan que la temperatura del polietileno si afecta notablemente al comportamiento mecánico de las tuberías HDPE.
Las características más resaltantes de este material es su comportamiento elástico ante pequeñas deformaciones. En esas situaciones el polietileno puede volver a su forma original y sus dimensiones originales, casi sin ningún cambio. Sin embargo, llega un momento en que la deformación se convierte en plástica y llega a ser irreversible.
Resistencia a la tracción circunferencial de las tuberías de HDPE
Esta es la capacidad de resistir la tracción causada por la presión interior. Esta característica mecánica se mide a través del parámetro “Tensión Mínima Requerida”. Los tipos de polietileno que se usan para fabricar tubos se clasifican en base a dicho valor. Actualmente, se considera que hay 4 tipos de polietileno para tuberías: PE 40, 63, 80 y 100.
La resistencia de esos materiales es asegurada por las normas UNE – ISO 9080. Para cumplir sus requisitos se necesita someter a los materiales a ensayos a diferentes temperaturas (20 ºC, 40 ºC, 60 ºC y 80 ºC). De esa manera, se hallan las llamadas “curvas de regresión”. Que sirven para pronosticar los valores de los que gozará la tubería hasta dentro de 50 años.
En la tabla de resultados de estos experimentos se pueden interpretar de la siguiente manera: las partes rectas corresponden a las roturas por alargamiento. mientras, las partes donde se aprecian pendientes pronunciadas se refieren a las roturas por alargamiento sin tensión ni deformación del tubo.
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(Fuentes: Manual técnico de Tuberías de polietileno – Asetub)
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