En el ámbito de la seguridad industrial, un calzado de seguridad que cumpla con la normativa no solo proporciona comodidad, sino que también constituye una línea de defensa fundamental para proteger la vida de los trabajadores. El desgaste excesivo de la suela es la principal causa de la disminución de la protección. Este artículo ofrece una descripción detallada de los métodos de ensayo profesionales para evaluar la resistencia al deslizamiento y la durabilidad del calzado de seguridad.

I. Pruebas de resistencia al deslizamiento

1.1 ¿Por qué es fundamental realizar pruebas de resistencia al deslizamiento?

La resistencia al deslizamiento es uno de los indicadores de seguridad fundamentales para el calzado de seguridad. En superficies mojadas, aceitosas o resbaladizas, el coeficiente de fricción de la suela determina directamente la propensión al resbalón. De acuerdo con los requisitos de las normas internacionales ISO 20345:2022 y EN ISO 20347:2022, el calzado de seguridad debe superar rigurosas pruebas de resistencia al deslizamiento para poder llevar la etiqueta de resistencia al deslizamiento (SR) en el producto.

1.2 Normas de ensayo

ISO 13287:2019: Métodos de ensayo para la resistencia al deslizamiento del calzado para equipos de protección individual, que abarcan ensayos de plataforma inclinada y coeficiente de fricción.

ASTM F2913-2019: Métodos de ensayo estándar para la resistencia al deslizamiento del calzado, que miden los coeficientes de fricción estáticos y dinámicos en superficies secas y mojadas.

GB/T 20991-2007: Métodos de ensayo para la resistencia al deslizamiento del calzado para equipos de protección individual.

EN ISO 20344:2021: Métodos de ensayo para calzado de equipos de protección individual, incluidos los requisitos para el ensayo de resistencia al deslizamiento.

1.3 Métodos de prueba detallados

Método A: Método de tracción horizontal (Prueba del coeficiente de fricción)

Este es el método de prueba de laboratorio más utilizado:

1. Preparación de la muestra: Sujete la muestra completa del zapato o la suela a la plataforma de prueba.

2. Superficie de prueba: Utilice baldosas cerámicas estándar, placas de acero inoxidable o materiales de pavimentación que simulen las condiciones de trabajo reales.

3. Condiciones de la superficie: Prueba en superficies secas, superficies húmedas y superficies con mezcla de aceite y agua (lubricante NALS).

4. Procedimiento de prueba: Tire de la muestra a una velocidad constante y mida la fuerza de fricción entre la suela y la superficie de prueba.

5. Cálculo del resultado: Coeficiente de fricción (CF) = Fuerza de fricción / Carga vertical

Criterios de aprobación (basados en EN ISO 20345:2022):

1. Baldosa cerámica + agua + superficie NALS: Coeficiente de fricción ≥ 0,19 cuando el talón está inclinado 7°; ≥ 0,22 cuando el antepié está inclinado 7°.

2. Baldosa cerámica + superficie de glicerina: Coeficiente de fricción ≥ 0,31 cuando el talón está inclinado 7°; ≥ 0,36 cuando el antepié está inclinado 7°.

Método B: Método de plataforma inclinada (Prueba de pendiente)

Simulando condiciones de caminata del mundo real:

- Coloque el sujeto de prueba (o el simulador mecánico) sobre una plataforma de ángulo ajustable.

- Cubra la superficie de la plataforma con materiales de prueba estándar (baldosas cerámicas, placas de acero, etc.).

- Aumente gradualmente el ángulo de inclinación hasta que se produzca el deslizamiento.

- Registre el ángulo de deslizamiento crítico; un ángulo mayor indica una mejor resistencia al deslizamiento.

1.4 Equipos de prueba profesionales

Las pruebas modernas de resistencia al deslizamiento se basan principalmente en el siguiente equipo:

1. Medidor de coeficiente de fricción: Equipado con un sensor de fuerza de alta precisión capaz de registrar los cambios de fricción en tiempo real.

2. Probador antideslizante inclinado : Cumple con las normas ISO 13287 y ajusta automáticamente el ángulo de inclinación.

3. Cámara de control ambiental: Garantiza que las pruebas se realicen en condiciones estándar de temperatura y humedad (23 °C ± 2 °C, 50 % ± 5 % HR).

II. Pruebas de durabilidad: Evaluación de la “longevidad” de la suela exterior

2.1 Pruebas de resistencia a la abrasión: la "maratón" para los materiales de las suelas

La resistencia a la abrasión es un indicador clave para medir la vida útil de los materiales de las suelas. De acuerdo con las normas GB/T 3903.2-2008 e ISO 4649:2017, se utiliza principalmente el método de prueba de abrasión con tambor giratorio.

Método de abrasión XM (Método GB)

Este es el método más utilizado en las pruebas de calzado de seguridad en China:

Parámetros de prueba:

- Especificaciones de la muela abrasiva: Diámetro (20±0,1) mm × Ancho (4±0,1) mm, 72 dientes, acero T12

- Velocidad de la muela abrasiva: (191±5) r/min

- Carga de prueba: 4,9 N

- Duración de la prueba: 20 minutos de abrasión continua

Clasificación de resultados:

- Producto de primera clase: longitud de la marca de abrasión < 10 mm

- Producto aceptable: Longitud de la marca de abrasión < 13 mm

Ensayo de abrasión DIN (DIN 53516)

Ampliamente utilizado para probar suelas de goma:

- Se utiliza una rueda abrasiva giratoria para frotar la muestra de prueba bajo una presión específica.

- Los resultados de la prueba se expresan como el volumen de material eliminado (mm³).

- Se consideran suelas de calzado estándar合格 si el volumen de desgaste ≤ 100 mm³/1,61 km

- Los zapatos de seguridad tienen requisitos más estrictos, normalmente ≤ 80 mm³.

Ensayo de abrasión Taber (ASTM D3884)

Adecuado para diversos materiales de suela:

- Utiliza un Probador de abrasión Taber equipado con una rueda H-18 o CS-17

- Los ciclos de prueba suelen ser de 1.000 o personalizables.

- Evalúa la pérdida de masa o los cambios en el espesor.

2.2 Pruebas de resistencia a la flexión: simulación de la fatiga al caminar

Las suelas se flexionan repetidamente al caminar; las pruebas de resistencia a la flexión simulan este proceso:

Estándares de prueba: ISO 17707, EN ISO 20344

Procedimiento de prueba:

1. Sujete la muestra de suela al probador de flexión.

2. Realizar flexiones repetidas en un ángulo específico (normalmente 90°) y con una frecuencia determinada.

3. El ciclo de prueba normalmente consta de decenas de miles de ciclos (por ejemplo, 30.000 o 50.000 ciclos).

4. Inspeccione la suela en busca de grietas, fracturas o delaminación.

Criterios de aprobación: Ausencia de grietas pasantes en la suela después de la prueba; retención de la resistencia al despegue ≥80 %.

2.3 Pruebas de durabilidad del calzado completo: simulación en condiciones reales.

Además de las pruebas a nivel de materiales, las pruebas completas del calzado reflejan mejor las condiciones de uso reales:

Prueba de abrasión de calzado completo SATRA TM144 (requisito de certificación CE de la UE):

- Simula la marcha humana con una prueba de caminata continua de 10 km.

- Requisitos posteriores a la prueba: Profundidad de la banda de rodadura de la suela ≥ 1 mm y resistencia al deslizamiento (COF) ≥ 0,4

- Aplicable para la certificación profesional de calzado de seguridad y calzado de protección.

Prueba de abrasión completa del calzado según la norma ISO 20344:

- No se permite estar solo después de caminar 20 km.

- Tasa de retención de espesor ≥ 70%

III. ¿Cómo seleccionar la solución de prueba adecuada?

Seleccione los elementos de prueba en función del uso previsto del calzado.

1. Industria alimentaria/de cocina: Centrarse en la resistencia al deslizamiento en superficies con mezcla de aceite y agua.

2. Obras de construcción: Enfatizar la resistencia a la abrasión y a la perforación.

3. Talleres de electrónica: Requieren pruebas adicionales antiestáticas y de ESD.

4. Almacenamiento en frío/ambientes de baja temperatura: Incluye pruebas de flexión y resistencia al deslizamiento a baja temperatura.

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