Quito – Ecuador
NORMA TÉCNICA ECUATORIANA
NTE INEN-ISO 1924-3
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Primera edición 2014-01
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PAPEL Y CARTÓN. DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES DE TRACCIÓN. PARTE 3: MÉTODO CON GRADIENTE DE ALARGAMIENTO CONSTANTE (100mm/min) (ISO 1924-3:2005, IDT)
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PAPER AND BOARD. DETERMINATION OF TENSILE PROPERTIES. PART 3: CONSTANT RATE OF ELONGATION METHOD (100 mm/min) (ISO 1924-3:2005, IDT)
_____________________________________ Correspondencia: Esta Norma Técnica Ecuatoriana es una traducción idéntica de la Norma Internacional ISO 1924-3:2005.
DESCRIPTORES: Papel, cartón, determinación, propiedades, tracción, método, gradiente, alargamiento. ICS: 85.060
17 Páginas
© ISO 2005 Todos los derechos reservados © INEN 2014.
NTE INEN-ISO 1924-3
2014-01
Prólogo nacional
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Esta Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN-ISO 1924-3 es una traducción idéntica de la Norma Internacional ISO 1924-3:2005, “Paper and board. Determination of tensile properties. Part 3: Constant rate of elongation method (100 mm/min)”, la fuente de la traducción es la norma adoptada por AENOR. El comité nacional responsable de esta Norma Técnica Ecuatoriana y de su adopción es el Comité Interno del INEN.
2014-1896
© ISO 2005 Todos los derechos reservados © INEN 2014 i
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ISO 1924-3:2005
ÍNDICE 4
INTRODUCCIÓN. ..............................................................................................................................
5
1
OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN . ............................................................................
5
2
NORMAS PARA CONSULTA ..............................................................................................
6
3
DEFINICIONES . .....................................................................................................................
6
4
PRINCIPIO DEL MÉTODO..................................................................................................
7
5
APARATOS . ............................................................................................................................
7
6
CALIBRACIÓN Y AJUSTE DEL EQUIPO. .......................................................................
8
7
TOMA DE MUESTRAS Y PREPARACIÓN DE LAS PROBETAS ................................
8
7.1
Toma de muestras. ...................................................................................................................
8
7.2
Acondicionamiento . .................................................................................................................
8
7.3
Preparación de las probetas....................................................................................................
9
8
PROCEDIMIENTO ................................................................................................................
9
9
CÁLCULOS E INFORME .....................................................................................................
9
9.1
Carga de rotura.
10
9.2
Índice de carga de rotura .
10
9.3
Alargamiento hasta la rotura. 11
9.4
Energía absorbida durante la tracción .
11
9.5
Índice de energía absorbida durante la tracción.
11
9.6
Rigidez a la tracción .
12
9.7
Índice de rigidez a la tracción .
12
9.8
Módulo de elasticidad.
13
10
PRECISIÓN .
13
10.1
Repetitibilidad.
13
10.2
Reproducibilidad .
13
11
INFORME DE ENSAYO .
14
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PRÓLOGO . .........................................................................................................................................
BIBLIOGRAFÍA.
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PRÓLOGO
ISO (la Organización Internacional de Normalización) es una federación mundial de organismos nacionales de normalización (organismos miembros de ISO). El trabajo de preparación de las normas internacionales normalmente se realiza a través de los comités técnicos de ISO. Cada organismo miembro interesado en una materia para la cual se haya establecido un comité técnico, tiene el derecho de estar representado en dicho comité. Las organizaciones internacionales, públicas y privadas, en coordinación con ISO, también participan en el trabajo. ISO colabora estrechamente con la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) en todas las materias de normalización electrotécnica. Las normas internacionales se redactan de acuerdo con las reglas establecidas en la Parte 2 de las Directivas ISO/IEC.
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La tarea principal de los comités técnicos es preparar normas internacionales. Los proyectos de normas internacionales adoptados por los comités técnicos se envían a los organismos miembros para su votación. La publicación como norma internacional requiere la aprobación por al menos el 75% de los organismos miembros con derecho a voto.
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Se llama la atención sobre la posibilidad de que algunos de los elementos de esta norma internacional puedan estar sujetos a derechos de patente. ISO no asume la responsabilidad por la identificación de cualquiera o todos los derechos de patente. La Norma ISO 1924-3 fue preparada por el Comité Técnico ISO/TC 6 Papel, cartón y pastas, Subcomité SC 2, Métodos de ensayo y especificaciones de calidad para papel y cartón.
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La Norma ISO 1924 consta de las siguientes partes, bajo el título general Papel y cartón. Determinación de las propiedades de tracción: − Parte 2: Método con gradiente de alargamiento constante1). − Parte 3: Método con gradiente de alargamiento constante (100 mm/min).
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La Parte 1 (Método con gradiente de carga constante) se anuló en 2004 al considerarla obsoleta.
1) En la parte 2, se utiliza una velocidad constante de alargamiento de 20 mm/min.
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INTRODUCCIÓN Esta parte de la Norma ISO 1924 ha sido desarrollada para especificar las condiciones para determinar las propiedades de resistencia a la tracción del papel, incluyendo la rigidez a la tracción y el índice de rigidez a la tracción, usando una velocidad de alargamiento mayor que la especificada en la Norma ISO 1924-2, la cual es la más usada habitualmente cuando se miden la resistencia a la tracción, el alargamiento hasta rotura y de la absorción de la energía de tracción y el módulo de elasticidad. En la Norma ISO 1924-2, las propiedades de tracción se miden con una velocidad de alargamiento constante de 20 mm/min con una longitud de ensayo de 180 mm. Adicionalmente, para medir la rigidez a la tracción en esta parte de la Norma ISO 1924 se requiere más exactitud en el registro del alargamiento que en la Norma ISO 1924-2. Esta parte de la Norma ISO 1924 especifica el más rápido de los dos métodos. Adicionalmente a las propiedades medidas en la Norma ISO 1924-2, también se mide la rigidez a la tracción. Las propiedades de tracción se miden a una velocidad de alargamiento constante de 100 mm/min con una longitud de ensayo de 100 mm y el alargamiento se registra con mayor precisión que en la Norma ISO 1924-2.
Los resultados de los ensayos de tracción dependen de la velocidad de alargamiento aplicado y de la longitud de ensayo. La dependencia de la velocidad y el efecto de la longitud de ensayo pueden variar con cada tipo de papel ensayado y son diferentes para la resistencia a la tracción, el alargamiento a la rotura, la absorción de la energía de tracción y la rigidez a la tracción. En un estudio con el ensayo SCAN, comparando los resultados usando la Norma ISO 1924-2 y esta parte, la resistencia a la tracción se incrementó entre el 5% y el 15% cuando la velocidad de alargamiento se incrementó de 20 mm/min (con una longitud de ensayo de 180 mm) a 100 mm/min (con una longitud de ensayo de 100 mm).
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NOTA
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Esta parte de la Norma ISO 1924 difiere de las hasta ahora existentes para las propiedades de resistencia a la tracción en que la longitud de ensayo, es decir la distancia entre las líneas de fijación es de 100 mm independientemente del tipo de muestra a ensayar. La velocidad de alargamiento ha sido incrementada hasta 100 mm/min para reducir el tiempo de ensayo haciendo así posible el ensayar un mayor número de muestras en un periodo de tiempo dado.
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No es posible predecir la relación exacta entre los resultados de las propiedades mecánicas de tracción determinadas por la Norma ISO 1924-2 y esta parte de la Norma ISO 1924 para un papel determinado. La relación sólo puede ser determinada por medio de experimentación en laboratorio.
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En esta norma se usa la misma terminología y símbolos que en la literatura relativa a la física y la mecánica de materiales.
1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN Esta parte de la Norma ISO 1924 especifica un método para medir la resistencia a la rotura, alargamiento hasta la rotura, energía absorbida y rigidez a la tracción. Usando un equipo de ensayo operado con una velocidad constante de alargamiento (100 mm/min). Esta parte de la Norma ISO 1924 también especifica las ecuaciones para calcular el índice de tracción, el índice de energía absorbida en tracción, el índice de rigidez a la tracción y el módulo de elasticidad. Cuando se determina la rigidez a la tracción, se requiere una mayor precisión en la medida del alargamiento que cuando se determinan las demás propiedades de tracción. Si el alargamiento se determina con una precisión baja, el valor obtenido de la rigidez a la tracción no está en concordancia con esta parte de ISO 1924. Esta parte de la Norma ISO 1924 es aplicable a todos los papeles y cartones, incluyendo papeles de alta extensibilidad, como los papeles crepados y papeles extensibles para bolsas, pero con la excepción de papeles de baja densidad como los papeles tisú y productos de papeles tisú para los que es recomendable usar la Norma EN ISO 12625-4[1].
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2 NORMAS PARA CONSULTA Las normas que a continuación se indican son indispensables para la aplicación de esta norma. Para las referencias con fecha, sólo se aplica la edición citada. Para las referencias sin fecha se aplica la última edición de la norma (incluyendo cualquier modificación de ésta). ISO 186 Papel y cartón. Toma de muestras para determinar la calidad media. ISO 187 Papel, cartón y pastas. Atmósfera normal de acondicionamiento y ensayo y procedimiento para controlar la atmósfera y el acondicionamiento de muestras. ISO 534 Papel y cartón. Determinación del espesor, densidad y volumen específico. ISO 536 Papel y cartón. Determinación del gramaje.
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3 DEFINICIONES Para los fines de este documento, se aplican los términos y definiciones siguientes:
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3.1 resistencia a la tracción: Fuerza de tracción máxima por unidad de anchura que resiste un papel o cartón antes de su rotura, en las condiciones indicadas en esta norma. 3.2 índice de tracción: Resistencia a la tracción (expresada en kilonewton) dividida entre el gramaje.
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3.3 alargamiento (elongación): Es el incremento de longitud de una probeta al final del ensayo.
3.4 deformación: Es la proporción (en porcentaje) de alargamiento de una probeta frente a la longitud inicial de ensayo.
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NOTA La longitud inicial de ensayo de la probeta es la misma que la distancia inicial entre las mordazas de fijación.
3.5 deformación a la rotura: Es la deformación en el momento de la fuerza máxima de tracción. 3.6 energía absorbida por tracción: Es la cantidad de energía por unidad de superficie (longitud de ensayo x ancho) de una probeta cuando se somete a su fuerza máxima de tracción. 3.7 índice de energía absorbida por tracción: Cociente entre la energía absorbida por tracción y el gramaje. 3.8 rigidez a la tracción: Es la pendiente máxima de la curva obtenida cuando la fuerza de tracción por unidad de ancho se representa frente a la deformación. 3.9 índice de rigidez a la tracción: Es la rigidez la tracción dividida por el gramaje. 3.10 módulo de elasticidad: Es la rigidez a la tracción dividida por el espesor.
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4 PRINCIPIO DEL MÉTODO Una probeta de dimensiones dadas se somete a tracción hasta la rotura con una velocidad constante de alargamiento, usando una máquina de ensayos que registre automáticamente tanto la fuerza de tracción como el alargamiento. Se calculan usando los datos registrados, la resistencia a la tracción, el alargamiento a la rotura, la energía absorbida por tracción y la rigidez a la tracción.
5 APARATOS 5.1 Máquina universal de ensayo que incluya medios de determinación de la fuerza (por ejemplo, célula de carga), el alargamiento y el área entre la curva fuerza-alargamiento y el eje de alargamiento. La máquina está diseñada para someter una probeta a una velocidad constante de alargamiento de 100 mm/min ±10 mm/min y para registrar tanto la fuerza como el alargamiento.
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NOTA 1 La velocidad de alargamiento real es menor que la velocidad de movimiento de la mordaza móvil debido a la deflexión de la célula de carga y de la máquina de ensayo. Esta diferencia tiene, sin embargo, un efecto normalmente despreciable sobre los valores de la fuerza.
La máquina de ensayo debe tener dos mordazas para fijar la probeta. Cada mordaza debe estar diseñada para fijar la probeta firmemente, pero sin dañarla a lo largo de una línea recta a través del ancho total de la probeta, (la línea de fijación) y debe tener un medio de ajustar la fuerza de apriete.
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NOTA 2 La línea de fijación es la zona de contacto resultante de fijar la probeta de ensayo entre dos superficies cilíndricas cuyos ejes son paralelos. Para algunos tipos de papel la “línea de contacto” de las mordazas puede no ser apropiada y puede ser necesario sustituirlas por otro tipo de superficie de fijado. Se pueden usar otros tipos de mordazas, siempre y cuando no se produzca deslizamiento, o daños, a la probeta durante el ensayo.
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Cuando se fija la probeta a las líneas de fijación deben ser paralelas entre sí dentro de un error máximo de 1º en paralelismo, véase la figura 1. Durante el ensayo, el ángulo entre las líneas de fijación no debe cambiar más de 0,5º respecto al plano de la probeta de ensayo. La línea central de la probeta de ensayo debe ser perpendicular a las líneas de fijación con un error máximo de 1º en perpendicularidad.
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Si hay alguna sospecha de que la probeta resbala, se debe efectuar un ensayo con diferentes fuerzas de fijación. Si la fuerza de fijación tiene influencia sobre el alargamiento hasta la rotura, significará que la probeta puede resbalar en la fijación. Si el alargamiento hasta la rotura es independiente de la fuerza de fijación, entonces no existe deslizamiento de la probeta en la fijación. La fuerza aplicada debe ser paralela a la línea central de la probeta, en la dirección de ésta, con un error máximo de 1º. La distancia entre las líneas de fijación entre las mordazas (la distancia a ensayar) debe ser 100 mm ±0,5 mm. El aparato debe tener medios para registrar el alargamiento como se indica. Propiedad Alargamiento Resistencia a la tracción − Alargamiento a la rotura exactitud de 0,1 mm Energía absorbida exactitud de 0,1 mm Rigidez a la tracción exactitud de 0,01 mm en el rango 0 mm a 1 mm
Fuerza exactitud del 1,0% de la fuerza verdadera − exactitud del 1,0% de la fuerza verdadera exactitud del 1,0% de la fuerza verdadera
El alargamiento debe ser calculado a partir del cambio en la distancia entre las mordazas o mediante el uso de un extensómetro.
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Líneas de sujeción paralelas entre sí con desviación máxima de 1º
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Línea central de la probeta perpendicular a la línea de sujeción con una desviación máxima de 1º
Fuerza de tracción paralela a la línea central de la probeta desviación máxima 1º
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Figura 1 − Relación entre la línea de fijación y la probeta
NOTA 3 Si se calcula el alargamiento a partir del movimiento de la mordaza móvil, se tiene que tener en consideración la deflexión de la célula de carga de la máquina de ensayo y su ajuste.
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5.2 Equipo para el corte de probetas para obtener las dimensiones requeridas (véase el apartado 7.3)
6 CALIBRACIÓN Y AJUSTE DEL EQUIPO
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El equipo debe ser calibrado de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Se asegura el cumplimiento de los criterios establecidos en la tabla 5.1. Se colocan las mordazas de forma que la longitud a ensayar sea de 100 mm ± 0,5 mm. Se verifica la longitud a ensayar midiendo la distancia entre las marcas dejadas por las mordazas en, por ejemplo, unas tiras de hojas de aluminio fino. Se ajusta la velocidad de separación de las mordazas a 100 mm/min ± 10 mm/min. Se ajusta la fuerza de fijación para evitar que se produzcan deslizamientos o daños de la probeta.
7 TOMA DE MUESTRAS Y PREPARACIÓN DE LAS PROBETAS 7.1 Toma de muestras Si los ensayos se van a realizar para evaluar un lote, la muestra se debe seleccionar de acuerdo con la Norma ISO 186. Si los ensayos se hacen con otro tipo de muestra, asegurarse que las probetas son representativas de la muestra recibida. 7.2 Acondicionamiento Se acondicionan las muestras de papel y cartón como se especifica en ISO 187. Se mantienen en atmósferas acondicionadas durante el ensayo. Este ensayo, como otros ensayos de tipo mecánico es muy sensible a los cambios en el contenido de humedad de las probetas. Se manejan las probetas cuidadosamente evitando tocar con las manos desnudas la parte de la probeta que quedará entre las mordazas. Se mantienen las probetas alejadas de humedades, calor y otras influencias que puedan cambiar su contenido en humedad.
INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA Documento: NTE INEN-ISO 1924-3
TÍTULO: PAPEL Y CARTÓN. DETERMINACIÓN DE LAS Código: ICS PROPIEDADES DE TRACCIÓN. PARTE 3: MÉTODO CON 85.060 GRADIENTE DE ALARGAMIENTO CONSTANTE (100mm/min) (ISO 1924-3:2005, IDT)
ORIGINAL: Fecha de iniciación del estudio: 2013-11-25
REVISIÓN: La Subsecretaría de la Calidad del Ministerio de Industrias y Productividad aprobó este proyecto de norma Oficialización con el Carácter de por Resolución No. publicado en el Registro Oficial No. Fecha de iniciación del estudio:
Fechas de consulta pública: 2013-11-27 al 2013-12-12 Comité Interno del INEN: Fecha de iniciación: 2013-12-13 Integrantes del Comité Interno:
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Fecha de aprobación: 2013-12-13
INSTITUCIÓN REPRESENTADA:
Eco. Agustín Ortiz (Presidente) Ing. José Luis Pérez Ing. Paola Castillo Ing. Tatiana Briones
DIRECCION EJECUTIVA COORDINACIÓN GENERAL TÉCNICO DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN DIRECCIÓN DE VALIDACIÓN Y CERTIFICACIÓN DIRECCIÓN DE METROLOGÍA DIRECCION DE REGLAMENTACIÓN DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
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NOMBRES:
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Ing. Laura González Ing. Bolívar Cano Ing. Gonzalo Arteaga (Secretaría Técnica)
Otros trámites: Compromiso Presidencial N° 20549 del 08 de junio del 2013, para el fortalecimiento de normas del Instituto Ecuatoriano de Normalización – INEN La Subsecretaría de la Calidad del Ministerio de Industrias y Productividad aprobó este proyecto de norma Oficializada como: Voluntaria Por Resolución No. 13529 de 2013-12-20 Registro Oficial Suplemento No. 155 de 2014-01-06
TO AC TR EX Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN - Baquerizo Moreno E8-29 y Av. 6 de Diciembre Casilla 17-01-3999 - Telfs: (593 2)2 501885 al 2 501891 - Fax: (593 2) 2 567815 Dirección Ejecutiva: E-Mail:
[email protected] Dirección de Normalización: E-Mail:
[email protected] Regional Guayas: E-Mail:
[email protected] Regional Azuay: E-Mail:
[email protected] Regional Chimborazo: E-Mail:
[email protected] URL:www.inen.gob.ec