ASTM D695: ensayo de compresión de plásticos rígidos (probeta de ensayo, 1.3 mm/min y cálculo)

La ASTM D695, Standard Test Method for Compressive Properties of Rigid Plastics, es el método de ASTM que mide la resistencia a la compresión, la fluencia y el módulo de compresión de plásticos rígidos, reforzados o no, comprimiendo un prisma de 12.7 × 12.7 × 25.4 mm a 1.3 ± 0.3 mm/min entre superficies paralelas. La edición vigente, consultada el 01/10/2026, es la ASTM D695-26. En inglés, los resultados aparecen como compressive strength, compressive yield strength y compressive modulus. Para la resistencia también se acepta un cilindro de 12.7 mm de diámetro con la misma altura, y la probeta para módulo tiene 50.8 mm de altura. En todos los casos, la resistencia a la compresión es la fuerza máxima del ensayo dividida entre el área original mínima de la sección: σ_c = F_máx / A_0,mín.

En resumen:

• Alcance: plásticos rígidos, incluidos compuestos de alto módulo de hasta 41,370 MPa; los compuestos de fibra continua orientada se ensayan con la ASTM D3410/D3410M o la D6641/D6641M.
• Probeta: longitud igual al doble del ancho para resistencia; relación de esbeltez de 11 a 16 para módulo y fluencia por offset.
• Material delgado: por debajo de 3.2 mm, probeta propia montada en un soporte que impide el pandeo.
• No es la ISO 604: ASTM declara ambas equivalentes, pero la probeta, la velocidad y el cálculo del módulo son diferentes, y los resultados no son intercambiables.

La norma es de pago y la vende ASTM. Esta guía explica con palabras propias lo que exige, para quien va a aplicarla, auditar un reporte de ensayo o comprar el equipo, y cita solo los requisitos numéricos esenciales, con la fuente de cada uno.

Qué cubre la ASTM D695 y cuál es la edición vigente

El ensayo de compresión aplica a una probeta una fuerza axial creciente que la acorta, y registra fuerza y deformación hasta la rotura o hasta un límite definido. El principio, la curva de cada familia de materiales y la elección entre prensa y máquina universal se explican en ese artículo. En la D695, la fuerza entra solo por los extremos de la probeta, sin mordazas, principio que la literatura de compuestos llama compresión con carga en los extremos (end-loading compression). Aquí el tema es lo que la D695 añade para los plásticos: la geometría, la velocidad, la forma de medir la deformación, las correcciones y qué reportar cuando el material no se rompe.

La D695 se aprobó por primera vez en 1942 y la mantiene el Subcomité D20.10 (propiedades mecánicas) del Comité D20 de plásticos. En la tienda de ASTM, consultada el 30/09/2026 y de nuevo el 01/10/2026, la edición activa es la D695-26, con 8 páginas, en el volumen 08.01 del Book of Standards. El historial de la página enumera las ediciones D695-96, -02, -02a, -08, -10, -15, -23 y -26. Las páginas que todavía tratan la D695-15 o la D695-02 como vigentes están desactualizadas.

El alcance publicado de la D695-26 es el mismo de las ediciones anteriores: plásticos rígidos no reforzados y reforzados, incluidos compuestos de alto módulo, cargados en compresión a velocidades bajas y uniformes, en probetas de forma normalizada, hasta un módulo de 41,370 MPa (6,000,000 psi). Quedan fuera:

• Compuestos con refuerzo orientado, continuo, discontinuo o cruzado: la propia D695 remite a la ASTM D3410/D3410M, que carga la probeta por cortante en las mordazas, o a la D6641/D6641M, que combina carga por los extremos y por cortante.
• Plásticos que no son rígidos, como espumas flexibles y elastómeros, que tienen normas propias.
• Empaques y piezas terminadas: la ASTM D642, que aparece junto en las búsquedas, ensaya cajas, tambores y cargas unitarias en compresión, no el material.

Al inicio del texto aparecen dos reglas de uso. La primera es de prioridad: si existe una especificación ASTM del material, la preparación, el acondicionamiento, las dimensiones y los parámetros de esa especificación prevalecen sobre los de la D695, que se aplica por defecto cuando no hay especificación (la lista está en la Tabla 1 de la ASTM D4000). La segunda es de alcance: el ensayo sirve para investigación, control de calidad y aceptación de material, pero no se aplica directamente al diseño en escalas de carga y tiempo muy distintas de las del ensayo.

Sobre la edición: los requisitos numéricos de esta guía se verificaron en el texto completo de la D695-15. La tienda de ASTM no publica el resumen de cambios de las ediciones -23 y -26, y el alcance mostrado para la -26 no cambió; quien audite un laboratorio debe confirmar los valores en la copia de la D695-26.

Probetas de ensayo: prisma, cilindro y casos especiales

La probeta de la D695 es un bloque de caras planas y paralelas, comprimido entre dos superficies de carga. Puede maquinarse a partir de lámina, placa, barra o tubo, o moldearse por compresión o inyección. La forma depende de lo que se quiere medir: la resistencia pide un bloque corto, que se aplaste antes de pandearse; el módulo pide un bloque más alto, con espacio para el instrumento que lee la deformación. En la foto, un prisma de plástico rígido entre los platos de compresión, ya ligeramente abombado al centro; al lado, prismas y un cilindro aún sin ensayar, los formatos de probeta de la norma.

Resistencia y módulo: la relación de esbeltez

Para medir la resistencia, la D695 pide un cilindro recto o un prisma con longitud igual al doble del ancho o del diámetro. Los tamaños preferidos son el prisma de 12.7 × 12.7 × 25.4 mm y el cilindro de 12.7 mm de diámetro por 25.4 mm. Para medir el módulo y la fluencia por offset (el esfuerzo leído con una paralela al tramo recto de la curva, explicado en la sección de cálculo), el criterio cambia a la relación de esbeltez, que debe quedar entre 11 y 16; las probetas preferidas pasan a tener 50.8 mm de altura.

La esbeltez es la longitud dividida entre el radio de giro mínimo de la sección, λ = L / R_g. El radio de giro mide cómo se distribuye el área de la sección alrededor del eje de flexión, y de él depende la resistencia de una columna al pandeo: cuanto mayor es λ, más fácil es que la pieza se flexione lateralmente en lugar de acortarse. La norma da el radio de giro de las tres secciones:

• Rectángulo: R_g = 0.289 × lado menor. En el prisma de 12.7 mm, R_g = 3.67 mm.
• Círculo: R_g = 0.25 × diámetro. En el cilindro de 12.7 mm, R_g = 3.175 mm.
• Tubo: R_g = √(D² + d²) / 4, con D el diámetro exterior y d el interior.

Con estos valores, el prisma de 25.4 mm tiene λ = 25.4 / 3.67 = 6.9 y el de 50.8 mm, λ = 13.8, dentro del intervalo para módulo. En el cilindro, 25.4 mm dan λ = 8.0 y 50.8 mm dan λ = 16.0, justo el límite superior. La probeta para resistencia queda fuera del intervalo de 11 a 16 a propósito: al ser corta, no se pandea, pero tampoco deja espacio para el compresómetro, el extensómetro sujeto a la probeta que lee el acortamiento. El esquema siguiente dibuja las cuatro probetas preferidas a la misma escala, con la esbeltez de cada una, y coloca al lado las dos de la ISO 604, tema de una sección más adelante:

Barras, tubos, laminados y reforzados

Cuando el material llega en otra forma, la D695 adapta la probeta manteniendo las mismas dos reglas: doble del ancho para resistencia y esbeltez de 11 a 16 para módulo. La tabla resume los casos, parafraseados de la D695-15:

Forma del material	Resistencia	Módulo y offset
Barra	diámetro de la barra, longitud de 2 diámetros	diámetro de la barra, esbeltez de 11 a 16
Tubo (pared ≥ 1 mm, interior ≥ 6.4 mm, exterior ≤ 50.8 mm)	diámetro del tubo, 25.4 mm de longitud	diámetro del tubo, esbeltez de 11 a 16
Laminado de alta presión de menos de 25.4 mm	pila de cuadrados de 12.7 mm hasta unos 25.4 mm	pila hasta esbeltez de 11 a 16
Reforzado de 3.2 a 6.4 mm	prisma de 12.7 mm × espesor × 12.7 mm	esbeltez de 11 a 16
Reforzado de más de 6.4 mm	prisma o cilindro estándar	prisma o cilindro estándar
Espuma sintáctica	cilindro de 25.4 × 50.8 mm	el mismo cilindro

Si la barra o el tubo son demasiado grandes para que la máquina los rompa, se maquina una probeta estándar del centro de la barra o de la pared del tubo. En el tubo, la misma pieza de 25.4 mm sirve para la carga de aplastamiento transversal, con el diámetro convertido en la altura. En el reforzado de 3.2 a 6.4 mm, el prisma puede acortarse si se pandea, y si falla por delaminación, en lugar de por un plano de cortante, el material pasa a la probeta delgada descrita en la siguiente sección.

Preparación, medición y número de probetas

El maquinado es la parte crítica. Las caras laterales deben quedar lisas, y los extremos, lisos, planos, paralelos, con aristas vivas y perpendiculares al eje de la probeta dentro de 0.025 mm. Un extremo inclinado hace que el plato toque primero una esquina, que concentra la carga, alarga el inicio de la curva y reduce la resistencia. La ISO 604 recomienda carear los extremos en torno o fresadora, y la recomendación vale para la D695.

En cada probeta se miden el ancho y el espesor, o el diámetro, con resolución de 0.025 mm en varios puntos de la longitud, con un micrómetro de lectura de 0.01 mm. El área que entra en los cálculos es la sección mínima medida, no el promedio ni la nominal. El mínimo es de cinco probetas por muestra de material isotrópico; en material sospechoso de anisotropía son diez, cinco con el eje paralelo y cinco normal a la dirección sospechosa. Una probeta que se rompe en un defecto evidente se descarta y se reemplaza, a menos que el defecto sea la variable estudiada. Los cuidados generales de extracción y maquinado de muestras están en el artículo probeta de ensayo.

Probeta delgada y soporte antipandeo

El soporte antipandeo de la D695 es un par de placas de acero, apretadas con tornillos, que envuelve las caras anchas de una probeta delgada e impide que se flexione lateralmente sin recibir la carga, que sigue entrando por los extremos. Existe porque las láminas y los laminados de menos de 3.2 mm de espesor no permiten un prisma que resista sin pandearse. Para ellos, y también cuando el ensayo de módulo pide una longitud que la esbeltez no permite, la D695 usa una probeta propia, dibujada en la norma con cabezas más anchas y tramo central más angosto, de unos 79 mm de longitud y 19 mm de ancho en las cabezas, montada en el soporte.

El montaje tiene tres reglas, cada una respaldada por un ensayo interlaboratorio citado por la norma:

• Posición: la probeta queda al ras de la base del soporte y centrada. La comparación entre montaje al ras y centrado no mostró efecto en la resistencia; la norma fija el montaje al ras por conveniencia.
• Apriete: las tuercas o tornillos se aprietan solo con los dedos. Un apriete mayor genera fricción entre las placas y la probeta, que pasan a soportar parte de la fuerza; el apriete manual dio resultados reproducibles.
• Módulo: un compresómetro aplicado en los bordes de la probeta montada en el soporte dio mediciones de módulo relativamente satisfactorias.

El conjunto se coloca en la herramienta de compresión como una probeta común. Las dimensiones exactas de la probeta y del soporte están en las figuras de la norma.

Para compuestos avanzados, la industria aeronáutica derivó de la D695 versiones en las que el soporte queda sujeto rígidamente a la herramienta de compresión, conocidas como D695 modificada: la Boeing BSS 7260 (tipos III y IV), la SACMA SRM 1R-94 y la EN 2850 método B. En lugar de la probeta de sección reducida, usan dos probetas rectas: una sin refuerzos en los extremos, solo para el módulo, y otra con refuerzos pegados y un tramo libre de unos 5 mm, solo para la resistencia. Este arreglo permite ensayar laminados unidireccionales de carbono, que están fuera del alcance de la D695. Son normas distintas, y el reporte debe citar la que se utilizó. Para compuestos de fibra continua, las normas de referencia son la ASTM D3410/D3410M y la D6641/D6641M y, del lado ISO, la ISO 14126:2023, con carga por cortante o combinada.

Máquina, herramienta de compresión y compresómetro

La D695 pide una máquina de velocidad constante de travesaño, con tres elementos: el accionamiento, el indicador de fuerza y la herramienta que aplica la carga. Los requisitos son los siguientes, verificados en la D695-15:

• Fuerza: indicador sin retraso inercial a la velocidad del ensayo, con exactitud de ±1 % del valor máximo indicado en el ensayo, y máquina verificada al menos una vez al año según la ASTM E4. En Brasil, la verificación equivalente es la de la ISO 7500-1 (ABNT NBR ISO 7500-1:2023 en Brasil), cuya clase 1 corresponde al ±1 %. El papel de la celda de carga en esa exactitud se explica en su propio artículo.
• Herramienta de compresión: carga axial dentro de 1:1000, aplicada por superficies planas dentro de 0.025 mm, paralelas entre sí y normales al eje de carga. La norma muestra como ejemplos una subprensa, con un émbolo guiado que se desliza dentro de un buje, y una herramienta de compresión simple.
• Compresómetro: instrumento que mide la distancia entre dos puntos fijos de la probeta durante el ensayo, de preferencia registrándola contra la fuerza, sin retraso inercial y con exigencia de extensómetro clase B-2 de la ASTM E83. Puede ser de contacto o sin contacto. El principio y las clases se explican en extensómetro y galga extensiométrica.
• Micrómetro: lectura de 0.01 mm para ancho, espesor, diámetro y longitud.

La exigencia de 1:1000 tiene una razón física. Una desalineación entre el eje de la carga y el eje de la probeta crea un momento flector: un lado del bloque queda más comprimido que el otro, la curva pierde linealidad antes de tiempo y la probeta alta tiende a pandearse hacia el lado menos cargado. La subprensa lo resuelve guiando el émbolo. Para materiales de módulo más bajo, de unos 700 a 3,500 MPa, una nota de la norma admite prescindir de la herramienta si las superficies de carga se mantienen lisas, planas y paralelas al grado de que no haya pandeo. Ese intervalo incluye la mayor parte de los termoplásticos de ingeniería, como POM, PA, PC y ABS, que entonces pueden ensayarse entre platos paralelos de la máquina universal. La ISO 604 pide platos de acero templado con las mismas tolerancias y acepta un dispositivo autoalineable cuando es necesario.

Acondicionamiento, velocidad y procedimiento

El acondicionamiento de la D695 es el procedimiento A de la ASTM D618-21: 23 °C y 50 % de humedad relativa durante al menos 40 h para espesores de hasta 7 mm y 88 h para espesores mayores de 7 mm, salvo que el contrato o la especificación del material exijan otra cosa. El ensayo se hace a la misma temperatura y humedad. Se exige porque la rigidez y la resistencia de los plásticos cambian con la temperatura y con la humedad absorbida, y la poliamida es el caso extremo. Como el prisma estándar tiene 12.7 mm, el tiempo que le corresponde es de 88 h, no las 40 h que se usan en las probetas de tracción de 3.2 mm.

La velocidad de ensayo es la velocidad relativa entre las superficies de carga, y la estándar es de 1.3 ± 0.3 mm/min, es decir, de 1.0 a 1.6 mm/min. Se puede usar la velocidad del travesaño sin carga si se demuestra que, con carga, sigue dentro de la tolerancia. La secuencia del ensayo es la siguiente:

1. Medir el ancho y el espesor (o el diámetro) en varios puntos, registrar el área menor y medir la longitud.
2. Colocar la probeta centrada y alineada con el eje de la herramienta, con los extremos paralelos a las superficies de carga, y bajar el travesaño hasta hacer contacto.
3. Solo resistencia: ensayar a 1.3 mm/min y registrar la fuerza máxima del ensayo, que por lo general es la fuerza de ruptura.
4. Curva esfuerzo-deformación: medir la deformación en la propia probeta con el compresómetro, ensayar a 1.3 mm/min y registrar la curva completa.
5. Después de la fluencia: en un material relativamente dúctil, y solo si el sistema de fuerza tiene respuesta rápida, la velocidad puede subir a 5 a 6 mm/min hasta la ruptura.

El ensayo es corto. En el prisma de 25.4 mm, acortarlo un 10 % equivale a 2.54 mm, que a 1.3 mm/min toman unos 2 minutos. La aceleración después de la fluencia existe porque un material dúctil puede llegar a un 30 o 40 % de deformación nominal sin romperse, y a 1.3 mm/min eso tomaría de 6 a 8 minutos por probeta.

Qué se calcula: resistencia, fluencia y módulo

La D695 trabaja con esfuerzo nominal: la fuerza dividida entre el área menor de la sección original, A_0,mín, medida antes del ensayo. Durante la compresión la sección aumenta por efecto Poisson, y el esfuerzo verdadero queda por debajo del nominal. La norma señala que existen propiedades "verdaderas" calculadas con la sección instantánea, pero el resultado estándar es el nominal. En compresión, el esfuerzo y la deformación son negativos según la convención de signos, y el signo suele omitirse. La tabla reúne los resultados:

Resultado	Cálculo	Cómo reportarlo
Resistencia a la compresión	σc = Fmáx / A0,mín	MPa, 3 cifras significativas
Resistencia en la fluencia (esfuerzo de fluencia)	σy = Fy / A0,mín	MPa, 3 cifras significativas
Fluencia por offset	intersección de la curva con la paralela al tramo lineal desplazada el valor del offset	MPa, con el offset declarado
Deformación	ε = ΔL / L0, en la longitud de medición	adimensional o %
Módulo de elasticidad (módulo de compresión)	esfuerzo de un punto de la recta inicial dividido entre la deformación contada desde el nuevo cero	GPa, 3 cifras significativas
Promedio y desviación estándar	s = √[(ΣX² − n·X̄²) / (n − 1)]	promedio con 3 y desviación con 2 cifras

El punto de fluencia es el primer punto de la curva en el que la deformación aumenta sin que aumente el esfuerzo. La fluencia por offset se usa cuando ese punto no existe: se traza una paralela al tramo lineal desplazada una deformación especificada y se lee el esfuerzo donde corta la curva, con el mismo método del anexo de la D638. El concepto de fluencia se explica en límite de fluencia, y el de módulo, en módulo de elasticidad.

Corrección del pie de la curva

El inicio de casi toda curva de compresión es curvo: la carga crece despacio al principio y solo después entra en el tramo recto. Ese tramo inicial, el pie de la curva, no es una propiedad del material. Se debe a las holguras que se cierran, al asentamiento de los extremos sobre las superficies de carga y a la alineación de la probeta. El anexo obligatorio de la D695 indica compensarlo. Se prolonga el tramo recto de la curva hasta esfuerzo cero, y el punto donde corta el eje de deformación pasa a ser el nuevo cero. Todas las deformaciones, incluido el offset de la fluencia, se cuentan a partir de él, y el módulo es el esfuerzo de cualquier punto de la recta dividido entre la deformación de ese punto medida desde el nuevo cero.

Cuando el material no tiene tramo lineal, la norma traza la tangente de mayor pendiente, en el punto de inflexión de la curva, y usa como nuevo cero el punto donde corta el eje. El módulo obtenido así es secante. La norma advierte que usar esa tangente como base para la fluencia por offset puede dar un error inaceptable.

Por qué muchos plásticos no se rompen en compresión

En tracción, el plástico termina por romperse, porque la sección disminuye y la grieta se abre. En compresión ocurre lo contrario: la sección aumenta, la propia carga cierra la grieta, y un material dúctil puede seguir deformándose hasta quedar como un disco aplastado, con el esfuerzo nominal subiendo todo el tiempo y sin una fractura definida. La D695 reconoce tres situaciones. En el material que falla por fragmentación, como un fenólico con carga, la resistencia a la compresión tiene un valor bien definido. En el material que no se fragmenta, la resistencia es arbitraria: depende del grado de deformación que se decida considerar como falla. Y en el caso del disco aplastado, la norma dice que la resistencia a la compresión puede no tener un significado real.

En este último caso, el resultado útil es la fluencia, cuando existe, o el esfuerzo a una deformación definida, que la ISO 604 llama esfuerzo de compresión a x % y que debe quedar por debajo de la deformación de la resistencia máxima. Por eso las fichas técnicas de semiterminados incluyen el esfuerzo a 1, 2 y 5 %. Ensinger, por ejemplo, publica para el PA6 extruido (TECAMID 6 natural) 24, 41 y 86 MPa a 1, 2 y 5 %, y para el POM-C (TECAFORM AH natural) 20, 35 y 68 MPa, ambos según la ISO 604 a 5 mm/min. Estos números no son resultados de la D695, pero muestran lo que se reporta cuando el material no se rompe.

Cómo interpretar la norma

La D695 es breve y está escrita como procedimiento. Los puntos siguientes son los que más se malinterpretan en el laboratorio y en los informes, con la razón de cada uno.

¿La resistencia a la compresión es la fuerza de ruptura?

No necesariamente. La norma la define como el esfuerzo nominal máximo soportado durante el ensayo, que puede coincidir o no con el esfuerzo en el instante de la ruptura. En un material frágil son el mismo valor. En uno dúctil que fluye, se aplasta y vuelve a ganar carga, la fuerza máxima puede estar al final del ensayo, a una deformación que no tiene significado para el diseño. La norma define por separado la resistencia en la falla, el esfuerzo en el instante en que la probeta se fragmenta. Un informe que da la "resistencia a la compresión" de un material dúctil sin decir hasta qué deformación llegó el ensayo está incompleto.

¿Por qué la velocidad se fija en mm/min y no en velocidad de deformación?

Porque la D695 fija la velocidad de las superficies de carga, a diferencia de la ASTM D790, que calcula la velocidad del travesaño a partir de la velocidad de deformación. La consecuencia es que la velocidad de deformación cambia con la altura de la probeta: 1.3 mm/min en un prisma de 25.4 mm equivalen a cerca de 5.1 %/min de deformación nominal, y en el prisma de 50.8 mm, a cerca de 2.6 %/min. Como las propiedades de los plásticos dependen de la velocidad, el módulo y la resistencia medidos en probetas de alturas distintas no son estrictamente comparables, y el tipo de probeta se anota en el informe.

¿Puedo medir el módulo con el desplazamiento del travesaño?

No según la D695. El procedimiento de la curva esfuerzo-deformación indica medir la deformación directamente en la probeta, con un compresómetro clase B-2. El desplazamiento del travesaño suma al acortamiento de la probeta la deformación elástica de la estructura, de la celda de carga, de los acoplamientos y de los platos, además del asentamiento de los extremos. En una probeta rígida y corta, esa parte es del mismo orden que el acortamiento del material, y el módulo calculado con el travesaño sale muy bajo. La ISO 604 incluye incluso un anexo normativo de corrección de la flexibilidad de la máquina, pero también ahí la medición preferida es en la probeta.

¿Necesito la subprensa o bastan los platos de la máquina?

Depende del módulo del material y del estado de los platos. La exigencia es de resultado: carga axial dentro de 1:1000 y superficies planas y paralelas dentro de 0.025 mm. La subprensa lo garantiza con el émbolo guiado. Para materiales de unos 700 a 3,500 MPa, la norma admite los platos, siempre que sean lisos, planos y suficientemente paralelos para que no haya pandeo. Por encima de eso, en compuestos y plásticos con carga mineral de módulo alto, una pequeña inclinación genera una flexión importante, y la herramienta guiada es el camino seguro. En cualquier caso, una curva que se dobla pronto y una probeta arqueada después del ensayo son señales de que la alineación no está cumpliendo.

¿La especificación del material manda más que la D695?

Sí. Si existe una especificación ASTM del material, prevalecen su preparación, su acondicionamiento, sus dimensiones y sus parámetros. La D695 da las condiciones estándar para cuando no hay especificación. Por eso, antes de preparar el ensayo de un material con especificación propia, se revisa en ella si cambian la probeta, el acondicionamiento o la velocidad.

¿El resultado de la D695 sirve para dimensionar una pieza?

Solo con cautela. La norma advierte que el resultado no es significativo para el diseño cuando la aplicación difiere mucho de la escala de carga y tiempo del ensayo, que dura pocos minutos. Un buje de poliamida cargado durante años sufre fluencia lenta (creep), y una calza que recibe golpes depende del comportamiento al impacto; la propia D695 cita los ensayos de impacto, fluencia lenta y fatiga como ensayos adicionales en esos casos. El ensayo de fluencia lenta (creep) trata de la deformación bajo carga sostenida.

¿Cuánto pueden diferir dos laboratorios?

La sección de precisión de la D695-15 proviene de un estudio interlaboratorio de 1987, con seis laboratorios y tres materiales, donde cada resultado es el promedio de cinco probetas. El límite de repetibilidad r es la mayor diferencia esperada entre dos resultados del mismo laboratorio, y el de reproducibilidad R, entre laboratorios distintos, ambos con cerca de 95 % de probabilidad. La tabla resume los valores para la resistencia:

Material	Resistencia promedio	r (mismo laboratorio)	R (entre laboratorios)
Acetal	100 MPa	3.1 MPa	5.9 MPa
Poliestireno	106 MPa	3.9 MPa	9.8 MPa
Fenólico con carga de lino	158 MPa	10.4 MPa	21.0 MPa

En el módulo, la dispersión es mayor: para el poliestireno, con promedio de 3.88 GPa, r = 0.20 GPa y R = 2.07 GPa, más del 50 % del promedio entre laboratorios. Para el acetal, de 3.28 GPa, R = 0.70 GPa. La diferencia entre r y R en el módulo muestra el peso de la medición de la deformación y de la alineación, que cambian de un laboratorio a otro. La norma advierte que estos números valen para los materiales del estudio interlaboratorio y no deben usarse de forma estricta para aceptar o rechazar material.

ASTM D695 e ISO 604

Fuera de Estados Unidos, la norma de compresión de plásticos más solicitada es la ISO 604:2002, tercera edición, revisada y confirmada en 2022 y, por lo tanto, vigente. La D695 declara ser equivalente a ella, pero la equivalencia es de tema, no de números. La ISO usa probetas más pequeñas, obtenidas de preferencia de la probeta multipropósito de la ISO 3167: el tipo A, de 50 × 10 × 4 mm, para el módulo, y el tipo B, de 10 × 10 × 4 mm, para la resistencia. La tabla compara los puntos que más pesan:

Aspecto	ASTM D695-26	ISO 604:2002
Probeta para resistencia	prisma de 12.7 × 12.7 × 25.4 mm o cilindro de 12.7 × 25.4 mm	tipo B, 10 × 10 × 4 mm
Probeta para módulo	12.7 × 12.7 × 50.8 mm o cilindro de 12.7 × 50.8 mm	tipo A, 50 × 10 × 4 mm
Criterio contra pandeo	esbeltez de 11 a 16 en el módulo	relación entre deformación máxima y (espesor / longitud)²
Velocidad	1.3 ± 0.3 mm/min	1, 2, 5, 10 o 20 mm/min
Módulo	tangente al tramo lineal, con corrección del pie	cuerda entre 0.05 % y 0.25 % de deformación, o regresión en ese tramo
Alcance	rígidos, reforzados o no, hasta 41,370 MPa	rígidos y semirrígidos, fibra de hasta 7.5 mm; no indicada para compuestos de fibra continua

El criterio de pandeo de la ISO explica por qué el tipo A solo sirve para el módulo. La norma limita la deformación nominal máxima del ensayo a 0.4 × (x/l)², donde x es la dimensión menor de la sección y l la longitud. En el tipo B, x/l = 4/10 = 0.4, y el límite es 6.4 %; en el tipo A, x/l = 4/50 = 0.08 y el límite baja a 0.26 %, suficiente para la cuerda que termina en 0.25 %. En términos de esbeltez, el tipo A tiene λ = 50 / (0.289 × 4) = 43, muy por encima del 13.8 del prisma para módulo de la D695. Aplicada al prisma para resistencia de la D695, la misma relación daría cerca de 10 %; es una estimación hecha con la fórmula de la ISO, que la D695 no usa.

La ISO 604 también incluye, en un anexo normativo, la corrección de la flexibilidad de la máquina, y define el esfuerzo a x % de deformación como resultado formal. Una resina ensayada con las dos normas da números cercanos, pero la diferencia de geometría, de velocidad y de definición del módulo no se corrige con un cálculo. Una ficha técnica según la ISO no se compara con una especificación según la ASTM sin ensayar con la norma solicitada.

Ejercicios resueltos

Los ejercicios aplican las reglas de las secciones anteriores. Los cálculos se rehicieron a mano y se redondearon solo en el resultado final.

Ejercicio 1: resistencia de un prisma de acetal y el promedio de la serie

Un prisma de acetal (POM) se maquinó con medidas mínimas de 12.71 × 12.69 mm y 25.40 mm de altura, y se ensayó a 1.3 mm/min. La fuerza máxima fue de 16.2 kN, en el momento de la ruptura.

• Área: A_0,mín = 12.71 × 12.69 = 161.29 mm².
• Resistencia: σ_c = 16,200 / 161.29 = 100.44 MPa, que se reporta con tres cifras significativas como 100 MPa.
• Serie de cinco: las cinco probetas dieron 99.2, 100.4, 101.1, 99.8 y 100.6 MPa. El promedio es 501.1 / 5 = 100.22 MPa, que se reporta como 100 MPa.
• Desviación estándar: las desviaciones respecto al promedio son −1.02, 0.18, 0.88, −0.42 y 0.38 MPa; la suma de los cuadrados es 1.0404 + 0.0324 + 0.7744 + 0.1764 + 0.1444 = 2.168. Entonces s = √(2.168 / 4) = √0.542 = 0.74 MPa, con dos cifras significativas.

El resultado coincide con el promedio de 100 MPa del estudio interlaboratorio de la norma para acetal. Si otro laboratorio obtuviera 107 MPa en el mismo material, la diferencia de 7 MPa superaría el R de 5.9 MPa, y valdría la pena investigar la alineación, el paralelismo de las caras extremas y el acondicionamiento antes de culpar al material.

Ejercicio 2: módulo con corrección del pie de la curva

Un prisma de 12.7 × 12.7 × 50.8 mm (A = 161.29 mm²) se ensaya con un compresómetro de 25 mm de base de medición. Dos puntos del tramo recto de la curva son 1.00 kN con una deformación leída de 0.23 % y 2.58 kN con 0.53 %. La gráfica siguiente muestra, a la izquierda, esa curva con el pie, los dos puntos y la recta prolongada hasta el nuevo cero; a la derecha, el esquema de los tres comportamientos descritos en la sección de cálculo, para recordar que solo el tramo inicial entra en el módulo.

• Esfuerzos: σ₁ = 1,000 / 161.29 = 6.200 MPa; σ₂ = 2,580 / 161.29 = 15.996 MPa.
• Pendiente de la recta: (15.996 − 6.200) / (0.0053 − 0.0023) = 9.796 / 0.0030 = 3,265 MPa.
• Nuevo cero: la recta corta el esfuerzo cero en ε = 0.0023 − 6.200 / 3,265 = 0.0023 − 0.001899 = 0.000401, o 0.040 %.
• Módulo según la norma: en el punto 2, la deformación contada desde el nuevo cero es 0.0053 − 0.000401 = 0.004899, y E = 15.996 / 0.004899 = 3,265 MPa, que se reporta como 3.27 GPa.
• Sin la corrección: 15.996 / 0.0053 = 3,018 MPa, o 3.02 GPa, 7.6 % por debajo.

El módulo corregido es igual a la pendiente de la recta, como debe ser; el error sin corrección proviene de dividir el esfuerzo entre una deformación que incluye el pie. El valor queda cerca de los 3.28 GPa del estudio interlaboratorio para acetal. En un compresómetro de 25 mm, el punto 2 corresponde a un acortamiento de 0.0053 × 25 = 0.1325 mm, lo que muestra la resolución que necesita tener el instrumento.

Ejercicio 3: ¿la probeta sirve para módulo?

Un laboratorio quiere medir el módulo en cilindros de 12.7 mm de diámetro y tiene prismas de 12.7 × 12.7 × 38.1 mm ya maquinados. ¿Qué altura usar en el cilindro, y sirven los prismas?

• Cilindro: R_g = 0.25 × 12.7 = 3.175 mm. Para λ entre 11 y 16, L va de 11 × 3.175 = 34.9 mm a 16 × 3.175 = 50.8 mm. El preferido, 50.8 mm, está en el límite superior.
• Prisma de 38.1 mm: R_g = 0.289 × 12.7 = 3.67 mm y λ = 38.1 / 3.67 = 10.4, por debajo de 11. No sirve para módulo.
• Rango del prisma: L de 11 × 3.67 = 40.4 mm a 16 × 3.67 = 58.7 mm; el preferido, 50.8 mm, da λ = 13.8.

¿Los prismas de 38.1 mm siguen siendo útiles para resistencia? Tampoco: para resistencia, la longitud es el doble del ancho, 25.4 mm. Tendrían que recortarse.

Ejercicio 4: qué capacidad de máquina

Un laboratorio va a ensayar, en el prisma estándar, acetal (cerca de 100 MPa), poliestireno (cerca de 106 MPa) y fenólico con carga (cerca de 158 MPa), y quiere saber si la máquina de columna simple de 10 kN es suficiente. La fuerza máxima esperada es F = σ × A, con A = 161.29 mm². La gráfica siguiente compara esas fuerzas, más las de POM-C y PA6 a 5 % de deformación, con las del tipo B de la ISO 604, de 40 mm², y marca los límites de 10 kN y 30 kN.

• Acetal: 100 × 161.29 = 16,129 N, cerca de 16.1 kN.
• Poliestireno: 106 × 161.29 = 17,097 N, cerca de 17.1 kN.
• Fenólico con carga: 158 × 161.29 = 25,484 N, cerca de 25.5 kN.
• Conclusión: todos superan 10 kN. La columna simple no ensaya el prisma estándar de estos materiales. Una máquina de columna doble en la versión de 30 kN trabajaría al 85 % de su capacidad con el fenólico; en la de 50 kN, al 51 %, con margen para materiales más resistentes.
• Según la ISO 604: el tipo B solo requiere 158 × 40 = 6,320 N, 6.3 kN, dentro de la columna simple. Pero entonces el ensayo es ISO 604, no D695.

Incluso un termoplástico que no se rompe supera 10 kN en el prisma estándar si el ensayo llega a 5 % de deformación: 86 MPa en el PA6 dan 13.9 kN.

Errores comunes en la aplicación de la ASTM D695

Los errores siguientes aparecen en informes de ensayo, en especificaciones de compra y en páginas que explican la norma, y cada uno tiene una corrección directa:

1. Citar la D695-15 o la D695-02 como vigente. La vigente es la D695-26.
2. Ensayar la probeta de módulo para resistencia, o al revés. La de resistencia tiene una altura igual al doble del ancho; la de módulo, una esbeltez de 11 a 16.
3. Ensayar material delgado sin soporte. Por debajo de 3.2 mm, la probeta se pandea; la señal es una curva que cae pronto y una probeta arqueada.
4. Caras extremas cortadas con sierra o fuera de paralelismo. La tolerancia es de 0.025 mm; caras fuera de ella alargan el pie de la curva y reducen la resistencia.
5. Usar el área nominal. La norma pide la menor sección medida.
6. Calcular el módulo con el desplazamiento del travesaño. El módulo sale bajo; la norma exige un compresómetro en la probeta.
7. Omitir la corrección del pie. En el ejercicio 2, el módulo bajaría 7.6 %, y todas las deformaciones saldrían desplazadas.
8. Reportar "resistencia" de un material que se aplastó sin romperse. Se reporta la fluencia o el esfuerzo a una deformación definida, con el criterio declarado.
9. Acondicionar el prisma durante 40 h. Con 12.7 mm de espesor, el procedimiento A de la D618 pide 88 h.
10. Despreciar la fricción en las caras extremas. La fricción entre los platos y la probeta impide la expansión lateral en las caras, y la probeta dúctil adquiere forma de barril. El esfuerzo nominal aumenta con ese confinamiento, y es un motivo más para no llamar resistencia a la fuerza del final de un ensayo sin ruptura. La D695 no prescribe lubricación de las caras extremas.
11. Usar la D695 para un compuesto unidireccional de carbono. La fibra continua orientada corresponde a la D3410/D3410M o a la D6641/D6641M.
12. Describir el módulo de compresión como resistencia a la flexión o al estiramiento. Es la pendiente del tramo lineal de la curva esfuerzo × deformación en compresión; la flexión es materia de la D790, y la tracción, de la D638.
13. Comparar D695 con ISO 604 en la misma tabla, o confundir la D695 con la D642, que es de empaques.

Equipo para el ensayo ASTM D695

El ensayo requiere una máquina universal de ensayos con velocidad constante del travesaño, platos de compresión planos y paralelos, una celda de carga con exactitud compatible con ±1 % y un compresómetro en la probeta para el módulo. En la línea M2 de Biopdi, la máquina de columna doble MBIOII-50-M2 se ofrece en versiones de 5 a 50 kN, con velocidad de 0.02 a 500 mm/min, rango que incluye los 1.3 mm/min del ensayo y los 5 a 6 mm/min después de la fluencia. La celda de carga es clase 1 según la ABNT NBR ISO 7500-1:2023 (la adopción brasileña de la ISO 7500-1), y el software BioLab registra la curva y genera el reporte. El panel siguiente muestra la máquina, la función de cada parte en el ensayo según la D695 y los dispositivos utilizados.

La elección del modelo parte de la fuerza máxima esperada, como en el ejercicio 4. La tabla indica el modelo por aplicación:

Aplicación	Fuerza típica	Modelo Biopdi
Tipo B de la ISO 604, espumas, plásticos de baja resistencia	hasta cerca de 7 kN	MBIOI-10-M2 (2, 5 o 10 kN) con platos de 1 o 50 kN
Prisma D695 de termoplásticos de ingeniería	11 a 18 kN	MBIOII-50-M2 (30 o 50 kN) con platos de 50 kN
Prisma D695 de termofijos y plásticos con carga	20 a 30 kN	MBIOII-50-M2 (50 kN) con platos de 50 kN

El extensómetro de 25 mm de base cabe en el prisma de 50.8 mm y lee la deformación para el módulo. La lista de dispositivos de la línea M2 no incluye subprensa ni soporte antipandeo para probetas delgadas; para este tipo de dispositivo, la consulta se hace en proyectos especiales. La misma máquina realiza la tracción de plásticos según la ASTM D638 y la flexión según la ASTM D790, y su funcionamiento se explica en máquina universal de ensayos. Para una propuesta con la configuración de su laboratorio, solicite una cotización.

Normas citadas

La tabla reúne las normas citadas en esta guía, con la edición y el estado verificados el 30/09/2026 en la tienda de ASTM (store.astm.org) y en el catálogo de ISO; la edición vigente de la D695 se verificó de nuevo el 01/10/2026:

Norma	Tema	Edición y estado
ASTM D695	compresión de plásticos rígidos	D695-26, activa
ISO 604	compresión de plásticos	2002 (3.ª edición), confirmada en 2022
ASTM D618	acondicionamiento de plásticos	D618-21, activa
ASTM E4	verificación de la fuerza de la máquina	E4-24, activa
ASTM E83	verificación y clase de extensómetros	E83-25, activa
ASTM D3410/D3410M	compresión de compuestos por corte en las mordazas	D3410/D3410M-16, reaprobada en 2024
ASTM D6641/D6641M	compresión de compuestos con carga combinada	D6641/D6641M-23, activa
ASTM D642	compresión de empaques y cargas unitarias	D642-25, activa
ISO 14126	compresión en el plano de compuestos reforzados con fibra	2023, sustituye a la de 1999
ABNT NBR ISO 7500-1	verificación del sistema de fuerza de la máquina (adopción brasileña de la ISO 7500-1)	2023