Las pruebas de fuerza de penetración desempeñan un papel fundamental en varias industrias, especialmente en la fabricación de dispositivos médicos, productos farmacéuticos y materiales de envasado. Al evaluar la cantidad de fuerza necesaria para penetrar en una superficie o material, los fabricantes pueden garantizar que sus productos cumplen las normas de rendimiento, seguridad y calidad.

NPD-01 Medidor de la fuerza de penetración de la aguja

¿Qué son las pruebas de fuerza de penetración?

El ensayo de fuerza de penetración es un método utilizado para determinar la fuerza necesaria para introducir un objeto punzante, como una aguja o una sonda, en un material o sustrato. Proporciona datos valiosos sobre la resistencia de los materiales, algo crucial en sectores en los que la precisión y la seguridad son primordiales, como la fabricación de dispositivos médicos y el envasado de alimentos.

Esta prueba es especialmente relevante para materiales como el látex, la silicona y diversos plásticos, que se utilizan en productos como agujas hipodérmicas, precintos y envases. El objetivo clave de esta prueba es medir tanto la fuerza inicial necesaria para penetrar en el material (conocida como fuerza de penetración máxima) como la fuerza necesaria para mantener una penetración continua (fuerza de arrastre).

¿Por qué son importantes las pruebas de fuerza de penetración?

Las pruebas de fuerza de penetración garantizan la seguridad, comodidad y eficacia de los productos utilizados en los sectores sanitario y alimentario. He aquí por qué es importante:

Productos sanitarios: En el ámbito médico, sobre todo en el caso de las agujas hipodérmicas, conocer la fuerza de penetración es crucial para la comodidad del paciente y para minimizar los traumatismos. Las agujas con una fuerza de penetración excesiva pueden causar dolor innecesario o daños en los tejidos, mientras que una fuerza de penetración insuficiente podría dar lugar a una inserción ineficaz.
Materiales de envasado: En el envasado, especialmente de alimentos y productos farmacéuticos, las pruebas de fuerza de penetración ayudan a evaluar la integridad de materiales como sellos y películas. Un precinto adecuado debe resistir fuerzas sin romperse, garantizando la frescura y seguridad del producto.
Control de calidad de los productos: Las pruebas periódicas de fuerza de penetración garantizan que los productos cumplen las normas y especificaciones necesarias, lo que es vital para garantizar una calidad constante en la producción en serie.

Prueba de penetración con aguja: Una visión detallada

El ensayo de penetración con aguja, que suele realizarse siguiendo las directrices del anexo D de la norma ISO 7864, consiste en introducir una aguja en un sustrato controlado a una velocidad determinada y medir la fuerza ejercida durante este proceso. La prueba pretende evaluar las fuerzas implicadas tanto en la penetración inicial como en la fuerza de arrastre necesaria para mover la aguja a través del material.

Parámetros clave de la prueba:

Velocidad de prueba: Una velocidad de ensayo típica para la penetración de la aguja es de 100 mm/min.
Profundidad de penetración: La aguja se introduce a una profundidad equivalente a 80% de su longitud nominal.
Sustratos de prueba: Los sustratos habituales para las pruebas son el caucho de látex natural, el poliuretano, el caucho de silicona y el polietileno.

La fuerza de penetración se mide con una célula de carga acoplada a la máquina de pruebas, que registra la fuerza en las distintas fases de inserción de la aguja. Los datos recogidos ayudan a los fabricantes a comprender el comportamiento de sus agujas u otros productos en condiciones reales.

Cómo elegir el comprobador de fuerza de penetración adecuado

A la hora de seleccionar un comprobador de fuerza de penetración, es esencial elegir un dispositivo capaz de medir con precisión la fuerza en las distintas fases del proceso de penetración. Entre las características a tener en cuenta se incluyen:

Rango de medición de la fuerza: La máquina de ensayo debe ser capaz de medir fuerzas dentro del intervalo requerido para el material sometido a ensayo.
Control de velocidad de prueba: El comprobador debe permitir ajustes precisos de la velocidad para simular las condiciones del mundo real.
Exactitud y precisión: Asegúrese de que el comprobador ofrece una gran exactitud, a menudo medida en precisión de fuerza (como 0,5% del fondo de escala).

En Probador de fuerza de penetración de Cell Instruments es una excelente opción para las empresas que buscan pruebas precisas y fiables de materiales como agujas, películas y juntas.

Características técnicas y ventajas

Control PLC avanzado con interfaz de pantalla táctil intuitiva: El comprobador de la fuerza de penetración está equipado con un sistema de control PLC y una pantalla táctil HMI de 7 pulgadas para un manejo sencillo y fácil. Esto garantiza un control suave y preciso del proceso de ensayo.
Alta precisión con husillo de bolas: El comprobador utiliza un husillo de bolas de precisión que garantiza un movimiento suave y preciso durante la prueba de penetración, lo que mejora la precisión general de los resultados de la prueba.
Profundidad de penetración personalizable: La profundidad de penetración es totalmente ajustable, lo que le permite fijar y controlar la profundidad exacta necesaria para cada ensayo, ofreciendo flexibilidad para diversos tipos de materiales y normas de ensayo.
Velocidad de prueba variable: El comprobador admite velocidades de ensayo variables, lo que le permite simular diferentes condiciones del mundo real y proporciona versatilidad en el ensayo de una amplia gama de materiales.
Dispositivos múltiples para ensayos de fuerza descendente: Existe una gran variedad de dispositivos para realizar ensayos de fuerza descendente, lo que amplía la gama de materiales y productos que pueden ensayarse con precisión con el mismo equipo.
Protección contra sobrecargas: La protección contra sobrecargas incorporada protege el sistema contra una fuerza excesiva, garantizando tanto la longevidad del equipo como la seguridad de su proceso de ensayo.
Función de retorno automático de la prueba: Después de cada prueba, el sistema vuelve automáticamente a su posición inicial, lo que agiliza el proceso de prueba y mejora la eficacia.
Microimpresora integrada para resultados instantáneos: El comprobador incluye una microimpresora que proporciona los resultados de las pruebas en tiempo real, lo que permite generar informes de las pruebas inmediatamente después de completarlas.

Parámetro principal

Celda de carga	50N (o según sea necesario)
Velocidad de prueba	1~500mm/min
Precisión de la fuerza	0,5% F.S.
Precisión	0,01 mm
Potencia	110~220V

Aplicaciones de las pruebas de fuerza de penetración

Fabricación de productos sanitarios: Se utiliza para comprobar la fuerza necesaria para que las agujas penetren en la piel u otros tejidos. Esto garantiza una incomodidad mínima para el paciente y un rendimiento clínico eficaz.
Envasado de alimentos: Ayuda a evaluar la resistencia de los sellos de los envases de alimentos, garantizando que los productos permanezcan seguros y protegidos de los contaminantes.
Productos farmacéuticos: Evalúa la integridad de los materiales de envasado farmacéutico, garantizando que mantienen sus propiedades de barrera y protegen eficazmente el contenido.
Industria textil: Mide la fuerza necesaria para perforar los tejidos, importante para productos como la ropa de protección o los textiles médicos.

Las pruebas de fuerza de penetración son un paso crítico en el proceso de fabricación para una gran variedad de industrias, especialmente cuando la integridad y el rendimiento del material son de suma importancia. Utilizando las herramientas adecuadas, como un Probador de fuerza de penetraciónLos fabricantes pueden garantizar que sus productos cumplen las normas de seguridad y calidad, lo que en última instancia redunda en un mayor rendimiento y satisfacción del cliente.