Resistencia a la tracción del cuero: normas y pruebas

La prueba de resistencia a la tracción Mide la fuerza que soporta el cuero al estirarse. Esta prueba muestra la durabilidad del cuero bajo tensión. Esto garantiza que los productos de cuero resistan desgarros o roturas durante el uso. Las pruebas ayudan a los fabricantes a comprender las propiedades físicas del cuero.
Esta información es importante para:
Asegurando la calidad
Elección de materiales
Diseño de productos
Evaluar el desempeño
Este artículo explica los métodos de prueba y la información clave sobre la resistencia a la tracción del cuero.

1 Normas internacionales relacionadas 

ISO 3376:2020 (IULTCS/IUP 6) – Cuero — Determinación de la resistencia a la tracción y elongación

Esta norma especifica métodos para medir la resistencia a la tracción y el alargamiento del cuero.

ISO 3377-2 (IULTCS/IUP 8) – Pruebas de cuero – Medición de la carga de desgarro – Parte 2: Desgarro de doble filo

Esta norma explica cómo comprobar la resistencia al desgarro del cuero. Utiliza el método de desgarro de doble filo.

ISO 2418 – Cuero — Pruebas de solidez química, física y mecánica — Lugares de muestreo

Esta norma define las ubicaciones correctas de muestreo en el cuero para diversas pruebas de laboratorio.

ISO 2419 – Cuero — Ensayos físicos y mecánicos — Preparación y acondicionamiento de muestras

Proporciona pautas sobre cómo preparar y acondicionar muestras de cuero antes de realizar pruebas.

ISO 2589 – Cuero — Ensayos físicos y mecánicos — Determinación del espesor

Esta norma describe el procedimiento para la medición precisa del espesor del cuero.

ISO 7500-1—Materiales Metálicos: Comprobación de Máquinas de Ensayos Uniaxiales Estáticos. La Parte 1 trata sobre las Máquinas de Ensayos de Tracción/Compresión. Analiza cómo verificar y calibrar el sistema de medición de fuerza.

2 Equipos y materiales

En la siguiente tabla se enumeran los instrumentos y consumibles utilizados:

2.1 Máquina de prueba de tracción

Precisión: Clase 1.0 (máximo error dentro de ±1%)
Las mordazas se mueven a una velocidad constante de (100 ± 20) mm/min.
Durante la prueba, el deslizamiento de la muestra entre las mordazas no excederá el 1% de la longitud de calibración inicial.

2.2 Dispositivo de medición de elongación

Puede medir la elongación observando la separación de las mordazas. También puede usar sensores para medir la distancia entre dos puntos fijos de la muestra.
En la mayoría de los casos, la máquina ahora utiliza el desplazamiento entre mordazas. Generalmente, está integrado en la máquina de pruebas.

2.3 Medidor de espesor

El instrumento debe cumplir los requisitos de QB/T 2709.

2.3.1 Reloj comparador

Escala más pequeña: 0.01 mm
Precisión: ±0.02 mm en todo el rango de medición.

2.3.2 Plataforma de pruebas

Una superficie cilíndrica nivelada con un diámetro de (10.00 ± 0.05) mm y una altura de (3.0 ± 0.1) mm.
Montado sobre una base circular coaxial con un diámetro de (50.0 ± 0.2) mm.

2.3.3 Prensatelas

Una superficie plana circular con un diámetro de (10.00 ± 0.05) mm, colocada en línea con la plataforma de prueba.
Capaz de movimiento vertical
La carga aplicada cuando el prensatelas entra en contacto con la plataforma de prueba debe ser (393 ± 10) cN.
El comparador (3.1) proporciona una lectura directa del desplazamiento del prensatelas.
Nota: La combinación del peso y las dimensiones del prensatelas crea una presión de 49.1 kPa (500 g/cm²).

2.3.4 Marco rígido

Se utiliza para sostener el comparador (3.1), la plataforma de prueba (3.2) y el prensatelas (3.3).

2.4 Troquel de corte

La matriz de corte debe cumplir con la norma QB/T 2707. Debe cortar las muestras con la forma que se muestra en la Figura 1 y los tamaños que se indican en la Tabla 1.
La Figura 1 muestra una ilustración del troquel. La superficie interior debe ser perpendicular a la superficie del material cortado. En el filo, el ángulo entre las superficies interior y exterior debe ser de 20°, formando una cuña. La profundidad (d) de la cuña debe ser mayor que el grosor del cuero.
Nota: El grado de dureza del material de la matriz debe ser adecuado para su uso como matriz de corte.

Figura 1: Forma de la muestra

Tabla 1: Dimensiones de la muestra

Unidad: mm

Especificaciones	L	L1	L2	B1	B2	R
Tamaño estándar	110	50	30	10	20	5
Tamaño Grande	190	100	45	20	40	10

Figura 2: Troqueladora

2.5Pie de rey

Precisión: 0.1 mm

3 Principio de prueba

La prueba mide la fuerza y ​​el estiramiento que la muestra puede soportar. Se estira a una velocidad fija hasta alcanzar una fuerza específica o romperse.

4 Muestreo

4.1 Muestreo

Los requisitos de QB/T 2706 dictarán la toma de muestras.

4.2 Preparación de muestras

Con una matriz de corte QB/T 2707, corte seis muestras de la superficie de la veta. Coloque tres muestras con sus bordes largos paralelos a la estructura principal (muestras longitudinales). Coloque las otras tres muestras con sus bordes largos perpendiculares a la estructura principal. Estas son las muestras transversales.
Utilice una matriz más grande para cortar nuevas muestras si las pruebas anteriores muestran deslizamiento entre la muestra y las mordazas.

4.3 Acondicionamiento de la muestra

El acondicionamiento de la muestra seguirá las reglas de QB/T 2707.

Pruebas 5

5.1 Medición de dimensiones

5.1.1 Para cada muestra, mida el ancho en tres puntos.

Haga esto tanto en el lado de la veta como en el de la pulpa con un calibrador vernier (precisión: 0.1 mm).
Para cada grupo de 3 mediciones, seleccione un punto medio (E), como se muestra en la Figura 1. Coloque los otros dos puntos entre el punto medio (E) y las líneas AB y CD.
Los investigadores tomarán el promedio de las seis mediciones para encontrar el ancho (w) de cada muestra.
Nota: Puede utilizar el ancho del troquel de corte como ancho de muestra para cuero suave.

5.1.2 Medir el espesor de cada muestra según QB/T 2709.

Mide en 3 puntos: el punto medio (E) y los otros dos puntos posicionados entre (E) y las líneas AB y CD.
El equipo encontrará el espesor de cada muestra utilizando el promedio de las tres mediciones.

5.2 Medición de la resistencia a la tracción

5.2.1 Ajuste la distancia entre las mordazas superior e inferior de la máquina de ensayos de tracción a (50 ± 1) mm para muestras estándar. Para muestras más grandes, ajústela a (100 ± 2) mm. Sujete la muestra. Asegúrese de que los bordes de las mordazas estén alineados con las líneas AB y CD. Compruebe también que la veta de la muestra esté nivelada. El eje longitudinal de la muestra debe ser paralelo a la dirección de la tensión.
5.2.2 Encienda la máquina de ensayos de tracción y continúe hasta que la probeta se rompa. Registre la fuerza máxima en el momento de la rotura como fuerza de rotura (F).

5.3 Medición del alargamiento bajo carga especificada

5.3.1 Siguiendo el procedimiento descrito en 2.1, sujete la muestra y mida la distancia entre las mordazas superior e inferior. Registre esta distancia como L (con una precisión de 0.5 mm), que servirá como longitud inicial para la prueba.
5.3.2 Encienda la máquina de ensayos de tracción. A medida que aumenta la fuerza, observe la distancia entre las mordazas. Puede usar sensores o dejar que la máquina registre y trace automáticamente una curva de fuerza-elongación.
5.3.3 Registre la distancia entre las mordazas (L) al alcanzar la carga especificada. Esto representa el alargamiento de la muestra bajo la fuerza aplicada. No detenga el ensayo antes de completar los pasos 2 o 4.

5.4 Medición del alargamiento a la rotura

• Siga el procedimiento del apartado 3.1.
• Opere la máquina de prueba de tracción hasta que la muestra se rompa.
• Registre la distancia entre las mordazas o la lectura del sensor en el momento de la rotura de la muestra. Esta será la longitud de la muestra en el momento de la rotura.

5.5 Desviación de deslizamiento

El deslizamiento entre la muestra y las mordazas en los pasos 2 a 4 invalida los resultados de la prueba. Esto ocurre si la distancia de deslizamiento supera el 1 % de la longitud inicial. En tales casos, utilice una matriz de corte más grande para obtener una nueva muestra y repetir la prueba.

Resultados 6

6.1 Resistencia a la tracción

6.2 Tasa de elongación de carga especificada

6.3 Tasa de elongación por rotura

Utilice estas fórmulas para determinar la resistencia a la tracción, la tasa de elongación por carga y la tasa de elongación por rotura. Estas propiedades son cruciales para probar materiales como el cuero y los textiles.

7 Aplicabilidad de la resistencia a la tracción

Probar la resistencia a la tracción del cuero es fundamental para evaluar sus propiedades físicas. Es habitual comprobar la calidad y el rendimiento de los productos de cuero. A continuación, se presentan algunos productos de cuero comunes y sus aplicaciones para las pruebas de resistencia a la tracción:

7.1 Industria del calzado

• Cuero superior: Las superficies de cuero de la parte superior de los zapatos se estiran al caminar, correr y realizar otras actividades. Las pruebas de resistencia a la tracción verifican si el cuero puede soportar la tensión. Esto ayuda a mantener los zapatos duraderos y con buen aspecto.
• Suela de cuero: Las suelas de cuero deben ser resistentes. Deben resistir la flexión y el estiramiento al caminar. Esto ayuda a evitar grietas y a mantener la forma de la suela.
  Debemos comprobar la resistencia a la tracción del cuero de la plantilla. Esto la mantiene elástica. No se romperá por la compresión y el estiramiento repetidos con el tiempo.

7.2 Industria de la confección

• Chaquetas y pantalones de cuero: El uso del cuero lo hace estirarse, doblarse y resistir la fricción. Las pruebas de resistencia a la tracción verifican si el cuero se desgarra o se deforma bajo presión. Esto ayuda a garantizar que la prenda dure más y tenga un buen aspecto.
• Accesorios de cuero: Artículos como cinturones, bolsos y guantes deben ser resistentes. Esta resistencia les ayuda a resistir daños por estiramiento o desgarro durante el uso. Un cinturón debe soportar las fuerzas de estiramiento durante la actividad física. Además, las asas de los bolsos de cuero deben resistir las fuerzas de tracción al levantar objetos pesados.

7.3 Industria del mueble

• Sofá de cuero: El cuero de los sofás debe soportar el estiramiento y el peso de estar sentado o acostado. Las pruebas de resistencia a la tracción verifican que el cuero se mantenga firme. No se agrietará ni se rasgará incluso después de estirarlo repetidamente a lo largo de su vida útil.
• Asientos de cuero: El cuero de los asientos de coche y las sillas de oficina debe ser resistente. Debe resistir los daños causados ​​por la fricción y el estiramiento durante el uso.

7.4 Industria del equipaje

• Bolsos y carteras de viaje: Estas bolsas requieren un cuero resistente. Deben soportar equipaje pesado y fuerzas de tracción durante el transporte. Las pruebas de resistencia a la tracción verifican si el cuero se desgarra o se deforma al presionarlo.
• Carteras y llaveros: Estos pequeños artículos de cuero no se usan tanto, pero aun así comprobamos su resistencia. Esto garantiza su durabilidad y resistencia al uso diario.

7.5 Industria de artículos deportivos

• Guantes deportivos: Los guantes de béisbol y boxeo deben ser resistentes. Deben resistir el estiramiento y la fricción durante la práctica deportiva para evitar daños.
• Zapatos deportivos: El calzado profesional, como los tacos de fútbol y baloncesto, tiene una cubierta de cuero resistente. Esta resistencia les permite resistir el estiramiento y la fricción durante partidos exigentes.

7.6 Industria del interior del automóvil

• Asiento de coche de cuero: El cuero de los asientos de coche se somete a constantes movimientos y vibraciones al conducir. Las pruebas de resistencia a la tracción garantizan que el cuero no se agriete ni se desgarre al exponerse a estas fuerzas.
• Revestimiento de puerta de coche de cuero: El cuero de las molduras de las puertas del coche debe ser resistente. Debe resistir el estiramiento al abrir y cerrar las puertas.

8 Normas relacionadas con el cuero

8.1 Normas nacionales chinas

Técnica general y muestreo

• GB/T 38412-2019: Especificaciones técnicas generales para productos de cuero
• GB/T 39376-2020: Cuero – Muestreo – Tamaño de muestra para muestreo por lotes
• GB/T 39364-2020: Cuero – Pruebas químicas, físicas, mecánicas y de solidez del color – Lugares de muestreo

Pruebas físicas y mecánicas

• GB/T 39374-2020: Determinación de la resistencia a la flexión
• GB/T 39371-2020: Determinación de la suavidad
• GB/T 39375-2020: Determinación del cambio dimensional
• GB/T 17928-2023: Determinación de la resistencia al desgarro por punción
• GB/T 40938-2021: Determinación de la presión de permeabilidad del agua
• GB/T 22889-2021: Determinación del espesor del revestimiento superficial
• GB/T 39372-2020: Determinación de la elongación
• GB/T 39370-2020: Determinación de la reflectancia superficial
• GB/T 39369-2020: Determinación de la permeabilidad al vapor de agua
• GB/T 39452-2020: Determinación de la resistencia de adhesión del recubrimiento
• GB/T 39365-2020: Determinación de la resistencia al calor seco
• GB/T 40927-2021: Determinación de la resistencia térmica del charol
• GB/T 22891-2008: Rendimiento impermeable del cuero pesado
• GB/T 40936-2021: Evaluación de impermeabilidad para cuero de prendas de vestir
• GB/T 22888-2021: Agrietamiento a baja temperatura de recubrimientos superficiales
• GB/T 39368-2020: Durabilidad del plegado: Método de doblado de la parte superior del calzado
• GB/T 43818.1-2024: Resistencia a la abrasión – Método Taber
• GB/T 39507-2020: Resistencia a la abrasión – Método Martindale
• GB/T 39500-2020: Densidad aparente y masa unitaria
• GB/T 4689.21-2008: Medición de la absorción estática de agua

Pruebas de resistencia al agua

• GB/T 22890.1-2024: Resistencia al agua – Método de compresión de línea
• GB/T 22890.2-2024: Resistencia al agua – Compresión angular (método Mezze)

Rapidez del color

• GB/T 42949-2023: Solidez del color por fricción rotatoria

Producto específico

• GB/T 42167-2022: Cuero para prendas de vestir
• GB/T 16799-2018: Cuero para muebles

Estándares de la industria china

Pruebas mecánicas y físicas

• QB/T 2710-2018: Pruebas de fuerza y ​​estiramiento
• QB/T 2714-2018: Prueba de durabilidad del plegado
• QB/T 2707-2018: Preparación y acondicionamiento de muestras
• QB/T 5253.1-2018: Rendimiento en cuanto a suciedad – Método Martindale
• QB/T 2726-2005: Prueba de resistencia a la abrasión
• QB/T 2711-2005: Resistencia al desgarro – Método de doble desgarro
• QB/T 2712-2005: Resistencia de la flor y estiramiento – Estallido esférico
• QB/T 2728-2005: Prueba de rendimiento de atomización
• QB/T 2713-2005: Prueba de temperatura de contracción
• QB/T 4198-2011: Resistencia al desgarro – Método de desgarro único

Producto específico

• QB/T 5796-2023: Cuero para parte superior de calzado sin cromo
• QB/T 2540-2023: Correas de cuero
• QB/T 1873-2023: Parte superior de zapato de cuero curtido al cromo
• QB/T 2703-2020: Cuero para decoración automotriz
• QB/T 1615-2018: Prendas de cuero
• QB/T 5245-2018: Ropa de cuero con forro de plumón
• QB/T 5087-2017: Cuero para equipaje
• QB/T 1872-2004 / 1993: Cuero para confección
• QB/T 1873-1993: Cuero para la parte superior del calzado
• QB/T 2709-2005: Determinación del espesor
• QB/T 2001-1994: Cuero para suelas de zapatos
• QB/T 2680-2004: Cuero para forros de calzado
• QB/T 2704-2005: Cuero para guantes
• QB/T 2288-2004: Película de transferencia de cuero

Estándares de terminología y soporte

• QB/T 1582-1992: Terminología de la industria de herrajes de cuero
• QB/T 2262-1996: Terminología de la industria del cuero
• QB/T 5054-2017: Papel desprendible para cuero sintético

Normas de inspección y pruebas de SN/T

• SN/T 5230-2019: Ensayo de intemperismo para interiores de cuero de automóviles
• SN/T 3704.3-2013: Normas de inspección de prendas de cuero para la importación y exportación
• SN/T 3474-2014: Evaluación de la conformidad de prendas y productos de cuero