En los últimos cincuenta años, la industria del plástico se ha difundido ampliamente superando la del acero incluso en lo tocante a algunas aplicaciones técnicas. Por dicho motivo, se ha vuelto cada vez más necesario poseer conocimientos siempre más profundos y precisos de las tensiones residuales inducidas por los procesos de producción de estos materiales.
El método extensométrico del agujero para medir las tensiones residuales puede aplicarse a diferentes materiales plásticos, entre los cuales se destacan también los polímeros no reforzados, introduciendo algunas variantes en el proceso de medición. Al aplicar este método a estos materiales es necesario minimizar la influencia de efectos térmicos y mecánicos debidos tanto a la variación de temperatura como al proceso de perforación.
Respecto a los metales, los polímeros son muy sensibles a la influencia de la temperatura debido a los mayores coeficientes de expansión térmica. Visto que no existe en el comercio una roseta específica para este tipo de materiales, se usa una de compensación (galga ficticia – dummy gage) en una muestra sin tensión y se mantiene en equilibrio en el mismo entorno de la muestra analizada.
Para medir las tensiones residuales en los materiales poliméricos se utiliza una versión especial del sistema MTS3000.
En este caso, el instrumento se entrega con una centralita de control que vuelve la prueba completamente automática, simple y rápida: de hecho, un sistema automático permite controlar el proceso de perforación (velocidad de rotación y de avance) y la adquisición mediante rosetas extensométricas. En lo que respecta a estas últimas, puede aplicarse la técnica del extensómetro compensador antedicho para evitar cualquier efecto térmico aparente en las deformaciones adquiridas.
El sistema mecánico está alimentado y supervisado por una centralita de control y por un software específico, de modo que sea completamente automático todo el proceso.
Todo el sistema de medición se acciona a distancia: esta operación se recomienda porque hace que la influencia exterior sea mínima por parte del operador durante el proceso de medición.
Gracias a una corredera de perforación específica que funciona a baja velocidad, el proceso no genera ningún efecto de calentamiento o plastificación alrededor del agujero evitando con ello efectos indeseados en las deformaciones adquiridas y en las tensiones residuales calculadas.
Toda la cadena de medición es validada utilizando tanto un banco de flexión estándar como un banco de 4 puntos.
Es posible hallar más información sobre los temas teóricos y la validación experimental del método del agujero en materiales poliméricos en un artículo específico titulado “Improvements in the Hole-Drilling Test Method for Determining Residual Stresses in Polymeric Materials” publicado en el ASTM Journal “Materials Performance and Characterization” (Rendimiento y caracterización de los materiales).