Análisis y medición de dureza (penetración)

La prueba de dureza por indentación evalúa la resistencia de un material al introducir una punta, un cono o un pistón bajo una carga definida. Esta medición es un indicador clave de la consistencia, rigidez, firmeza y estabilidad de un producto. Se utiliza en numerosos sectores industriales, como el procesamiento de alimentos, la cosmética, los materiales y polímeros, el envasado, los nutracéuticos y la nutrición animal.

Este análisis juega un papel clave en el control de calidad, formulación y desarrollo de productos cuya textura, dureza o resistencia a la deformación deben ser estrictamente controladas.

Desafíos industriales de la medición de la dureza de penetración

La dureza es un parámetro clave para predecir el comportamiento de un producto durante su manipulación, uso final o almacenamiento. Una dureza demasiado alta o demasiado baja puede afectar negativamente la experiencia del usuario, el procesamiento industrial o la estabilidad del producto.

El análisis permite, en particular:
• controlar la consistencia de un lote de producción
• optimizar la formulación (cantidad de aglutinantes, plastificantes, estructurantes)
• comparar diferentes materias primas
• ajustar los parámetros del proceso (temperatura, prensado, extrusión)
• garantizar el cumplimiento de las especificaciones técnicas o reglamentarias

Esta medida también se utiliza para evaluar el envejecimiento, la dureza después del almacenamiento o la resistencia de un material sometido a tensiones mecánicas.

Métodos analíticos: penetronomía, prueba Shore y pruebas asociadas

La medición de dureza se realiza generalmente con un penetrómetro o un durómetro, según el tipo de material analizado. Las técnicas más comunes incluyen:
• Prueba de penetrabilidad (medición de la profundidad de penetración bajo carga);
• Prueba de dureza Shore (Shore A, D, etc.), adecuada para polímeros flexibles o rígidos;
• Prueba de penetración cónica para ceras, grasas o productos semisólidos;
• Prueba de penetración instrumentada con adquisición de curvas de fuerza/desplazamiento.

Estos métodos proporcionan datos cuantitativos representativos de la dureza, rigidez o plasticidad de un producto. Son adecuados tanto para materiales sólidos como para productos semisólidos o pastosos.

Matrices analizadas y aplicaciones

El análisis es aplicable a una amplia gama de materiales y productos: plásticos, cauchos, polímeros de ingeniería, ceras, jabones, geles, productos cosméticos sólidos o semisólidos, comprimidos nutracéuticos, piensos, matrices vegetales compactadas o productos agroalimentarios estructurados.

Permite:
• evaluar la resistencia mecánica de los materiales de embalaje
• caracterizar la textura de productos alimenticios o cosméticos
• comprobar la dureza de comprimidos o pastillas
• verificar la conformidad de los materiales poliméricos con las normas técnicas

Soporte de YesWeLab

YesWeLab trabaja con una red de laboratorios expertos en reología, análisis mecánico y caracterización de materiales, la mayoría de los cuales están certificados o acreditados según las normas ISO 17025 y COFRAC. Nuestro equipo científico le ayuda a elegir el método de medición más adecuado, a definir los parámetros de prueba (carga, tiempo, forma del penetrador) y a interpretar los resultados según su proceso o los requisitos normativos.

Gracias a nuestra plataforma digital, puede gestionar fácilmente todos sus análisis, realizar el seguimiento de sus muestras y acceder a sus informes. Desde 2020, numerosos fabricantes han confiado en nosotros para garantizar la fiabilidad de sus mediciones de dureza y optimizar sus formulaciones.

Otros análisis del catálogo de YesWeLab

• Medición de viscosidad y viscoelasticidad
• Ensayos mecánicos de materiales poliméricos
• Caracterización de materiales por SEM o FTIR