¿Qué es una prueba de estallido? Guía de las pruebas de presión interna de envases

hace 2 horas

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Una prueba de estallido mide la presión interna que un envase puede soportar antes de deformarse o romperse. La botella, la lata o el barril se llena de agua, se cierra y la presión interior se aumenta hasta alcanzar un valor fijado o hasta que el envase falla. Los probadores de estallido son instrumentos habituales para los fabricantes y usuarios de botellas de PET, botellas de vidrio, latas de aerosol y latas de bebidas.

¿Cómo funciona un probador de estallido?

El envase se llena de agua y se fija herméticamente en un cabezal de sujeción. Se usa agua en lugar de aire porque es casi incompresible: cuando el envase falla, se libera muy poca energía almacenada, lo que hace la prueba mucho más segura.

Después, el probador aumenta la presión y la registra durante toda la prueba. Hay dos tipos de prueba habituales:

Prueba de resistencia: la presión se eleva hasta un valor predefinido y se mantiene durante un tiempo determinado. El envase pasa la prueba si no presenta fugas ni se rompe.

Prueba hasta la destrucción: la presión sigue subiendo hasta que el envase estalla, y se registra la presión de estallido.

Para los envases de vidrio, la norma ISO 7458:2004 especifica dos métodos: el método A aplica una presión interna uniforme durante un tiempo predeterminado, y el método B aplica una presión interna que aumenta a una velocidad constante predeterminada.

Aplicaciones principales

Botellas de PET para bebidas carbonatadas: la botella debe soportar la presión del CO2 durante el llenado, el transporte y el almacenamiento sin estallar ni expandirse demasiado.

Botellas de vidrio: control de la resistencia a la presión interna de los envases de vidrio según la ISO 7458.

Latas de aerosol: medición de la presión a la que se deforman el cono y el domo, y después de la presión de estallido.

Latas de bebidas y tapas: medición de la resistencia a la presión del domo de la lata y de las tapas.

Barriles: prueba de barriles de hasta 20 L con la versión para barriles del PBBT-2 (PBBT-2-K).

Conceptos clave: presión de estallido, expansión y velocidad de presurización

La presión de estallido es la presión a la que falla el envase. Es el resultado más común, pero no el único.

Expansión de volumen: bajo presión, una botella de PET se estira antes de estallar. El PBBT-2 de AT2E muestra las curvas de presión y de expansión de volumen durante la prueba, lo que indica cuánto crece la botella antes de fallar.

Velocidad de presurización: la velocidad a la que sube la presión cambia el resultado, porque el PET se deforma lentamente bajo una carga constante. En el modo de rampa de llenado del PBBT-2, la botella se presuriza rápidamente hasta una presión inicial y se mantiene durante un tiempo determinado (por ejemplo, 13 segundos), como en una línea de llenado. Después, la presión sube a una velocidad fijada, por ejemplo 0,7 bar por segundo, hasta que la botella estalla o alcanza la presión o el volumen máximos.

El rango y la resolución dependen del envase. El PBBT-2 mide de 0 a 20 bar con una resolución de 0,01 bar, mientras que los probadores de estallido para botellas de vidrio llegan hasta 60 bar con una resolución de 0,1 bar.

Una bebida carbonatada es un pequeño recipiente a presión

El CO2 disuelto en una bebida crea una presión dentro de la botella, y esta presión aumenta con la temperatura: una botella que se queda en un camión caliente sufre mucha más tensión que una en el refrigerador. Una prueba de estallido verifica que el envase conserva un margen de seguridad por encima de las presiones que encontrará en condiciones reales, incluso durante el llenado, cuando la presión sube muy rápido.

El PET y el vidrio fallan de formas muy distintas. Como un globo, una botella de PET primero crece y luego falla en su punto más débil. El vidrio no se estira: una botella de vidrio se rompe de golpe, a menudo a partir de un pequeño defecto o rayón en su superficie. Por eso los probadores de estallido para vidrio tienen puertas de seguridad y recipientes que recogen los fragmentos.

Calibración del probador de estallido

El sensor de presión se verifica con un manómetro de referencia de precisión:

Conectar un manómetro de precisión al circuito de prueba.
Aplicar varias presiones en todo el rango de medición y comparar las dos lecturas.
En los probadores que miden la expansión de volumen, verificar el volumen con un matraz de calibración graduado.

El paquete de calibración opcional del PBBT-2 incluye el manómetro de precisión, el matraz de calibración graduado y un separador. Si las desviaciones superan el límite aceptable, el probador debe ajustarse antes de volver a usarse.

Probadores de estallido de AT2E

Los probadores de estallido de AT2E cubren envases de PET, vidrio y metal:

PBBT-2: probador de estallido para botellas de PET, de 0 a 20 bar, modos de rampa de llenado, estallido y personalizado, botellas de hasta 3 L.
PBBT-ECO: probador de estallido para botellas de PET que no necesita electricidad, de 0 a 20 bar.
GBBT-1 y GBBT-2: probadores de estallido para botellas de vidrio, de 0 a 60 bar, de una o dos estaciones, según la ISO 7458.
GBBT-AUTO: probador automatizado de estallido para botellas de vidrio, para pruebas sin supervisión.
ACBT-1: probador de estallido para latas de aerosol, de 0 a 40 bar; las presiones de cono, domo y estallido se registran automáticamente.
CEBT-1: probador de deformación de latas y tapas, de 0 a 10 bar.

Conclusión

Una prueba de estallido responde a una pregunta sencilla: ¿cuánta presión puede soportar el envase antes de fallar? La respuesta depende del material, del modo de prueba y de la velocidad de presurización. Elegir un método que refleje las condiciones reales de llenado y almacenamiento, y mantener calibrado el sensor de presión, hace que los resultados sean útiles para la producción.