A2 Fluencia (Creep) y Relajación de Esfuerzo

Tópico

Que este polímero quede sometido a una carga sostenida, en lugar de a una carga instantánea que luego se retira, hace que sus cadenas moleculares vayan reptando y deslizándose unas respecto de otras, según describe en detalle otro modelo de este conjunto, y que esa misma reptación y ese mismo deslizamiento de cadenas produzcan, en consecuencia, una deformación dependiente del tiempo: el cumplimiento de fluencia de este polímero, que sigue aumentando mientras esta carga sostenida se mantenga, en lugar de estabilizarse en un valor fijo como ocurriría en un material puramente elástico. Que esta carga sostenida se mantenga durante más tiempo hace que estas cadenas moleculares reptén y se deslicen más, y que este cumplimiento de fluencia, en consecuencia, siga creciendo.

Medir directamente este cumplimiento de fluencia a lo largo de las décadas de servicio que puede tener este polímero en la práctica no resulta viable, y es aquí donde interviene el principio de superposición tiempo-temperatura, cuantificado mediante la ecuación de WLF que describe con más detalle otro modelo distinto de este conjunto: este principio permite predecir el comportamiento de fluencia de este polímero a lo largo de esas décadas a partir de ensayos mucho más cortos, realizados a temperaturas distintas de la temperatura de servicio, porque un aumento de temperatura y el paso del tiempo producen, sobre esta reptación y este deslizamiento de cadenas, un efecto equivalente entre sí. Que estos ensayos más cortos se realicen a una temperatura más alta que la temperatura de servicio hace que, según esta misma superposición tiempo-temperatura, el comportamiento de fluencia que revelan corresponda a un tiempo de servicio mucho más largo, a la temperatura de servicio real, del que efectivamente duró cada ensayo.

Por eso este modelo, con la carga sostenida y el cumplimiento de fluencia con las que se abrió, describe también el caso complementario de este mismo polímero: cuando, en lugar de una carga sostenida, es una deformación constante la que se le impone a este polímero, esta misma reptación y este mismo deslizamiento de cadenas producen, según el modelo de Maxwell que también describe ese otro modelo distinto de este conjunto, una relajación de esfuerzo, en la que el esfuerzo necesario para mantener esta deformación constante decae progresivamente con el tiempo. Que esta reptación y este deslizamiento de cadenas sean la misma causa física detrás tanto de este cumplimiento de fluencia bajo carga sostenida como de esta relajación de esfuerzo bajo deformación constante hace que ambos fenómenos, aunque se midan de maneras opuestas, compartan la misma dependencia con el tiempo y con la temperatura que ya describen, juntos, esos otros dos modelos de este conjunto.

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