Propiedades Mecánicas Plasticos

Resultados

La experiencia práctica se basó en la realización de un ensayo de tracción de acuerdo a la norma internacional ASTM D882 a una muestra de envase compuesta por un polímero o film contenedor como base o fondo (envase de vienesas) representado por:

CO AD PE AD | PA | DD |Surlyn

PA

Considerando un espesor promedio por dirección, con 0,155 mm para la sección transversal, y 0,153 mm para la sección máquina dados por la Máquina Universal de Ensayo. Con esto, los datos estadísticos entregados para el módulo de elasticidad, fuerza de tensión y elongación a la ruptura quedan dados por las siguientes tablas:

Tabla N°1. Datos estadísticos para propiedades mecánicas evaluadas en dirección máquina

Módulo de Elasticidad (N/〖mm〗^2) Fuerza de Tensión (N/〖mm〗^2) Elongación a la ruptura (%)

Media (X ̅ ) 298,3 26,31 483,98

Desviación Estándar〖 (σ〗_1) 27,55 5,52 68,08

Varianza〖 (ѵ〗_1) 9,24 20,98 14,07

n 7 7 7

Fuente: Elaboración propia, 2012

Tabla N°2. Datos estadísticos para propiedades mecánicas evaluadas en dirección transversal

Módulo de Elasticidad (N/〖mm〗^2) Fuerza de Tensión (N/〖mm〗^2) Elongación a la ruptura (%)

Media (Y ̅) 338 26,94 504,96

Desviación Estándar 〖(σ〗_2) 20,43 1,15 21,19

Varianza 〖(ѵ〗_2) 6,04 4,25 4,2

m 8 8 8

Fuente: Elaboración propia, 2012

De esta manera, para la comparación de Media de las muestras se debe realizar un análisis estadístico para el cálculo de intervalos de confianza, considerando dos muestras como es en este caso. Así, dicho tratamiento se basa en la distribución t de Student (ver anexo 1) para evidenciar diferencias significativas y evaluar pruebas de hipótesis para las propiedades mecánicas de la muestra en cuestión, en las dos direcciones definidas (transversal y máquina); de esa manera clasificar el material como Isotrópico o Anisotrópico. Así, el estudio estadístico se muestra a continuación:

Tabla N°3. Resultados evaluados por tratamiento estadístico t de Student

Propiedad Intervalo Observaciones

Módulo de Elasticidad (N/mm2) [17,72 ; 61,68] Se rechaza hipótesis nula, con lo que existe evidencia estadística significativa para evaluar el material como ANISOTRÓPICO respecto del módulo de elasticidad

Fuerza de Tensión (N/mm2) [-2,89 ; 4,15] Se acepta la hipótesis nula, así no existe evidencia estadística significativa, con lo que el material respecto de la fuerza de tensión es ISOTRÓPICO

Elongación a la Ruptura (%) [-23,74 ; 65,70] Se acepta hipótesis nula, por lo que no existe evidencia significativa, así el material respecto de la elongación de ruptura es ISOTRÓPICO

Fuente: Elaboración propia, 2012

Discusión

De acuerdo a los resultados obtenidos en la Tabla N°1 y Tabla N°2 se evidencian los valores de la media, desviación estándar y varianza para ambas secciones, transversal y máquina, lo que permite contrastar dichos datos evidenciando una desviación estándar considerable respecto del módulo de elasticidad, lo que determina mediante el análisis estadístico t de Student (Tabla N°3) que la hipótesis nula es rechazada puesto que existen diferencias significativas entre las propiedades en diferentes direcciones, así como el cero no se incluye dentro del intervalo dado el material es anisotrópico para el módulo de elasticidad. En tanto, para la fuerza de tensión y la elongación de ruptura, los intervalos de ambos aceptan la hipótesis nula, evidenciando significativamente, con un nivel de confianza de 95% que el material es isotrópico, con lo que responden a las mismas propiedades en todas las direcciones. (Askeland, Donald R.,Phule, Pradeep P., 2004)

Durante la experiencia se observó visualmente que el polímero no se comporta de la misma manera respecto de la elongación longitudinal o transversal. Cuando la fuerza es aplicada en sentido longitudinal el plástico se extiende de manera regular en todo su largo hasta romperse. En el sentido transversal, la elongación se segmenta por partes de la muestra, pues al principio el material no presenta deformación uniforme, ésta se aplica a toda la muestra cuando la fuerza de tracción aumenta, justo antes de la ruptura la deformación es la misma en todas partes de

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