La resistencia al impacto es una característica esencial para materiales que se utilizan en superficies de espacios de alto tránsito. A la hora de seleccionar entre las diferentes opciones para proyectos, como hoteleros o retail, es crucial elegir aquellos que ofrezcan mayor resistencia a daños por impacto. 

¿Qué vas a aprender en este artículo? 

• De qué depende la resistencia al impacto de un material

• Cómo se mide la resistencia al impacto 

• Qué materiales suelen ser más resistentes frente a impacto 

¿De qué depende la resistencia al impacto de un material?

La resistencia al impacto de un material está influenciada por una serie de factores que determinan cómo reaccionará cuando se le aplique una carga o golpe. Estos incluyen la composición interna del material, sus propiedades, y otras casuísticas. A continuación, detallamos los principales elementos que influyen en esta característica.

Composición y estructura interna

La composición interna de un material es un factor fundamental que determina su capacidad para resistir fuerzas externas. Aquellos con una estructura homogénea distribuyen eficientemente la energía generada por los impactos, reduciendo así el riesgo de fracturas o daños significativos. En cambio, los que presentan una estructura porosa o con cavidades internas tienden a ser más vulnerables, ya que la energía no se dispersa uniformemente, lo que incrementa la posibilidad de rotura o deformación.

Tenacidad vs. dureza: conceptos diferentes

Aunque son términos relacionados, la dureza y la tenacidad de un material son dos propiedades distintas. La dureza se refiere a la capacidad de un material para resistir la abrasión o el rayado, mientras que la tenacidad se refiere a la habilidad del material para absorber energía sin romperse. Un material puede ser duro, como el cuarzo, pero si no tiene suficiente tenacidad, puede fracturarse fácilmente bajo un impacto fuerte. La tenacidad es esencial para garantizar que un material no se rompa bajo estrés.

Otras condiciones externas: temperatura, apoyo, geometría, grosor

Las condiciones externas también pueden influir en la resistencia al impacto de un material. La temperatura a la que se expone un material puede afectar su flexibilidad o rigidez. Además, la forma del material, su grosor y el tipo de soporte sobre el cual se encuentra juegan un papel importante en su capacidad para resistir impactos. Un material delgado o mal soportado puede ser más propenso a fracturarse cuando se le aplica un golpe.

¿Cómo se mide la resistencia al impacto?

La resistencia al impacto de los materiales se evalúa mediante diferentes ensayos que permiten medir la cantidad de energía que un material puede absorber sin romperse o sufrir deformaciones permanentes. A continuación, describimos los métodos más comunes para medirla. 

Ensayo de péndulo: Ensayo Charpy / Ensayo Izod

El ensayo Charpy y el ensayo Izod son pruebas estándar para medir la tenacidad de los materiales frente a un impacto. Ambas pruebas miden la cantidad de energía absorbida durante la fractura de una probeta de material, proporcionando una evaluación de su capacidad para resistir daños por impactos. La diferencia clave entre los dos radica en la forma de la probeta y el tipo de soporte:

• Ensayo Charpy: en este ensayo, la probeta tiene un entalle en el centro (normalmente en forma de "V") y está soportada de manera horizontal. Un péndulo es liberado desde una altura determinada y golpea la probeta. La energía absorbida se mide a partir del ángulo de desplazamiento del péndulo después del impacto. Este método es adecuado para materiales que experimentan un tipo de fractura que se puede medir con facilidad, como los metales.

• Ensayo Izod: en contraste, en el ensayo Izod, la probeta es vertical y se soporta en un solo punto en su base. El péndulo también se deja caer desde una altura específica y golpea el material. La energía absorbida se calcula de la misma manera, pero el diseño del ensayo permite estudiar cómo responde el material bajo impactos más localizados.

Ensayo de caída libre / impacto de bola

El ensayo de caída libre o impacto de bola es un método utilizado para evaluar la resistencia al impacto por objetos caídos o golpes concentrados. En este ensayo, se deja caer una esfera metálica sobre la superficie de un material desde una altura específica, según la normativa. En algunos casos, se utilizan esferas más pesadas o alturas superiores para aumentar la exigencia de la prueba.

Prueba de compresión y flexión

Aunque no son ensayos específicamente diseñados para medir la resistencia al impacto de forma directa, las pruebas de compresión y flexión permiten evaluar cómo un material reacciona ante cargas concentradas o distribuidas, que son condiciones comunes en entornos industriales y comerciales. Estas pruebas se centran en la capacidad de un material para resistir la deformación o rotura cuando se le aplica una carga externa significativa.

• Prueba de compresión: una probeta del material se coloca entre dos placas y se somete a una carga axial. La carga se aumenta progresivamente hasta que el material experimenta una deformación plástica significativa o falla. 

• Prueba de flexión: aquí, una probeta del material se coloca sobre dos puntos de apoyo, y se aplica una carga en el centro de la probeta. A medida que la carga aumenta, el material se flexiona hasta alcanzar un punto de rotura o deformación irreversible. 

¿Qué materiales suelen ser más resistentes al impacto?

Cuando se seleccionan materiales para aplicaciones expuestas a impactos constantes o golpes, como encimeras o mobiliario, la resistencia al impacto es un factor clave. Los más comunes que se utilizan en estas aplicaciones incluyen piedras naturales, superficies de cuarzo, maderas y otros materiales compuestos. A continuación, analizaremos cómo se comportan estos materiales frente a la resistencia al impacto y cuál es su desempeño en pruebas específicas.