Ensayo de aplastamiento (crush test): ECT, FCT, RCT y BCT

El ensayo de aplastamiento (crush test) comprime una probeta entre dos platos hasta que colapsa y registra la fuerza máxima. En empaques de cartón corrugado hay cinco ensayos: ECT (aplastamiento de canto, en kN/m o lbf/in), FCT (aplastamiento plano, en kPa), RCT (aplastamiento en anillo del papel), CMT (médium ondulado) y BCT (compresión de la caja completa). El ECT entra en la fórmula de McKee para estimar el BCT.

En esta guía, "crush test" es un ensayo de materiales y empaques: no es una prueba de personalidad ni un ensayo de trituradora de minería. La guía explica qué mide cada uno de los cinco ensayos, la dirección de la carga, las fórmulas y las unidades en los dos sistemas, qué significan 32 ECT y 44 ECT, la fórmula de McKee resuelta, el efecto de la humedad, las normas ISO, TAPPI, ASTM y ABNT (normas brasileñas) con la edición verificada el 13/10/2026, ejemplos resueltos y los errores más comunes. El concepto general de carga de compresión, con esfuerzo, deformación y abarrilamiento, está en el artículo sobre el ensayo de compresión.

Qué es el ensayo de aplastamiento (crush test)

El ensayo de aplastamiento es el ensayo de compresión llevado hasta el colapso de la pieza, en el que el resultado es la fuerza máxima que soporta antes de abollarse, pandearse o romperse. La diferencia con respecto al ensayo de compresión de una probeta maciza está en lo que se mide. En el ensayo de compresión clásico, de concreto o de metal, el interés es una propiedad del material: el esfuerzo de ruptura o la fluencia, en MPa. En el ensayo de aplastamiento, el interés suele ser la capacidad de una estructura: una lámina de cartón con flautas, un anillo de papel, una caja, un tubo, un núcleo de panal. Por eso el resultado sale muchas veces como fuerza (N, kN, lbf), fuerza por longitud (kN/m, lbf/in) o fuerza por área (kPa), y no como esfuerzo en el material.

La resistencia al aplastamiento (crush resistance) es la fuerza máxima que la pieza soporta en ese ensayo, expresada en la forma que define la norma. El uso más frecuente es en empaques: papel, cartón corrugado y cajas, que ocupan la mayor parte de esta guía. El mismo nombre aparece en tubos plásticos y de concreto, en núcleos de paneles sándwich y en celdas de batería, tratados en una sección propia más adelante.

Fuerza, carga y esfuerzo de aplastamiento

Tres términos aparecen mezclados en libros y búsquedas, y cada uno tiene un significado preciso:

• Fuerza de aplastamiento (crushing force) es la fuerza máxima registrada en el ensayo, en el instante en que la pieza colapsa. Unidad: N o kN; en Estados Unidos, lbf (1 lbf = 4.448 N).
• Carga de aplastamiento (crushing load) es el mismo valor visto desde el lado del diseño: la carga que, aplicada a la pieza en servicio, provoca el colapso. En empaques, es la carga que una caja soporta antes de ceder en la estiba.
• Esfuerzo de aplastamiento (crushing stress) es la fuerza dividida entre el área que resiste, en kPa o MPa. En el FCT, la fuerza se divide entre el área del disco de cartón y el resultado sale en kPa. En el diseño de juntas remachadas y de pasadores, el mismo término designa la presión de contacto entre el pasador y la pared del barreno, calculada como la fuerza dividida entre el área proyectada (diámetro × espesor de la placa).

Resistencia al aplastamiento y resistencia a la compresión

En un material frágil, la resistencia al aplastamiento (crushing strength) es la propia resistencia a la compresión; en un metal dúctil no existe un valor único de aplastamiento, y lo que se usa es el límite de fluencia a la compresión. El concreto, el tabique, la cerámica, la piedra y el hierro fundido gris se rompen por fractura cuando se comprimen: el esfuerzo en el instante de la ruptura es la resistencia al aplastamiento, y los textos antiguos de resistencia de materiales usan las dos expresiones como sinónimos. La norma de tubos de concreto de ASTM, por ejemplo, llama "external load crushing strength" a la carga de ruptura del tubo.

Un acero de bajo carbono se comporta de otra manera. Comprimido, fluye, se acorta y se abarrila; la fuerza sigue subiendo porque la sección aumenta, y la probeta se convierte en un disco sin romperse. Por eso la pregunta "cuál es la resistencia al aplastamiento del acero" (crushing strength of steel) no tiene respuesta en forma de una ruptura: el valor de diseño es el límite de fluencia a la compresión, que en el acero es cercano al de tracción. La capacidad de un metal para resistir el aplastamiento es, en la práctica, su resistencia a la fluencia bajo compresión, sumada a su capacidad de deformarse sin agrietarse. El artículo de propiedades mecánicas de los materiales muestra cómo se relacionan esas propiedades.

Los cinco ensayos de aplastamiento del cartón corrugado

El cartón corrugado tiene cinco ensayos de aplastamiento, cada uno para un nivel del empaque: RCT y CMT evalúan el papel; ECT y FCT, la lámina de cartón; BCT, la caja terminada. La lámina de cartón de pared sencilla está formada por dos liners (caras) planos y un médium ondulado (el papel para onda) pegado entre ellos. El liner trabaja como el patín de una viga y el médium como el alma: separa los liners, da rigidez y resiste el aplastamiento. Cada ensayo aísla una de esas funciones.

La tabla resume lo que mide cada ensayo, la probeta y el resultado. Las normas de cada uno, con edición y estado, están en la sección de normas, al final de la guía.

Ensayo	Qué mide	Probeta y carga	Resultado
ECT (edge crush test), resistencia de columna	resistencia de la lámina a la compresión por el canto	tira de 100 × 25 mm de pie, flautas en vertical, carga en el plano de la lámina	kN/m (lbf/in)
FCT (flat crush test), aplastamiento plano	resistencia de las flautas al aplastamiento	disco o cuadrado de 100 cm², carga perpendicular a la lámina	kPa
RCT (ring crush test), aplastamiento en anillo	resistencia del papel a la compresión por el canto	tira de papel enrollada en anillo en un soporte	N o kN/m
CMT (concora medium test)	resistencia del médium ondulado al aplastamiento	papel para onda corrugado en laboratorio, pegado en una cinta	N
BCT (box compression test), compresión de caja	carga que soporta la caja	caja completa entre platos	N o kN (lbf)

De la hoja a la caja

Los cinco ensayos forman una cadena. El fabricante de papel controla RCT y CMT, porque son ellos los que dicen cuánto van a aportar el liner y el médium; el fabricante de lámina controla ECT y FCT; el usuario del empaque quiere saber el BCT, que depende del ECT de la lámina y de la geometría de la caja. El esquema siguiente muestra los cinco ensayos lado a lado, con la probeta entre los platos y la dirección de la fuerza: en el ECT, la tira está de pie, con las flautas en vertical; en el FCT, la lámina está acostada y la fuerza tiende a aplastar las flautas; en el RCT, la tira de papel forma un anillo apoyado en un soporte; en el CMT, el médium ondulado está pegado en una cinta; en el BCT, la caja completa va a la máquina.

La lógica de la cadena es que la caja estibada falla por compresión vertical de las paredes, con las flautas de pie. Esa es exactamente la carga del ECT, y por eso el ECT es el ensayo que mejor predice el BCT. El FCT entra por otro motivo: si las flautas se aplastan durante la conversión (impresión, hendido, manejo), la lámina pierde espesor, y el espesor también influye en la resistencia de la caja.

Edge crush test (ECT): resistencia de columna

El edge crush test (ECT), llamado en Brasil ensayo de resistencia de columna, mide la fuerza máxima por unidad de longitud que soporta una tira de cartón corrugado cuando se comprime por el canto, con las flautas en vertical. Es el ensayo de aplastamiento más buscado y el más usado en especificaciones, porque el resultado se relaciona con la resistencia de la caja a la compresión. En inglés también aparece como column crush test y edgewise crush resistance.

Cómo se hace el ECT

Según la ISO 3037:2022, el método sin parafina en los cantos, el procedimiento es este:

1. Acondicionar las muestras según la ISO 187 y cortar y ensayar las probetas en la misma atmósfera.
2. Tomar las muestras lejos de hendidos, uniones y cierres, sin dobleces, abolladuras ni marcas de máquina; la norma destaca el efecto de las ondulaciones del liner (washboarding).
3. Cortar las probetas con 100.0 ± 0.5 mm de longitud, perpendicular a las flautas, y 25.0 ± 0.5 mm de altura, en la dirección de las flautas, con sierra de alta velocidad o cortadora de cuchillas paralelas tipo Billerud. Los cantos cargados deben quedar limpios, rectos, paralelos y perpendiculares a los liners.
4. Apoyar la probeta de pie, sobre uno de los cantos de 100 mm, en el plato inferior de una máquina de platos fijos (la norma remite a la ISO 13820, que fija los requisitos de los platos). Dos bloques guía, uno a cada lado, evitan que se caiga al inicio.
5. Comprimir a 12.5 ± 0.25 mm/min y retirar los bloques guía cuando la fuerza llega a unos 50 N.
6. Registrar la fuerza máxima con resolución de 1 N, hasta el colapso.
7. Descartar la probeta que se pandeó (se curvó en "C") o se cayó, y ensayar otras hasta tener 10 resultados válidos.

La calidad del corte es la mayor fuente de error. La propia ISO 3037 registra que el dispositivo de corte por sí solo puede cambiar el resultado hasta en 5 %, y ZwickRoell, fabricante de máquinas, advierte que el cuchillo y la guillotina de palanca no dan buenos resultados. Un canto aplastado por la cuchilla colapsa antes que el resto de la tira y baja el ECT.

Dirección de la carga en el ECT

La fuerza del ECT es vertical, con las flautas de pie: actúa en el plano de la lámina, por el canto, en la dirección del eje de las flautas (así la define la ISO 3037). Cada flauta trabaja como una pequeña columna, arriostrada por los liners. Las descripciones que dicen que la carga del ECT es "perpendicular al cartón" confunden el ECT con el FCT: la carga perpendicular a la lámina es la del aplastamiento plano. El esquema de la sección anterior muestra las dos situaciones lado a lado.

Fórmula del ECT y unidades

El ECT es la fuerza máxima promedio dividida entre la longitud de la probeta: R = F̄_max / l. Con la fuerza en newtons y la longitud en milímetros, el resultado sale en N/mm, que es lo mismo que kN/m; la ISO 3037 pide el resultado con dos decimales, en kN/m. Como la longitud es siempre de 100 mm, la cuenta queda ECT (kN/m) = 0.01 × F̄_max (N). En Estados Unidos, el ECT sale en lbf/in, y la conversión es 1 lbf/in = 4.448 N ÷ 0.0254 m = 175.1 N/m = 0.1751 kN/m (cálculo de Biopdi). Un rango comercial de 10 a 60 lbf/in corresponde, por lo tanto, a 1.75 a 10.5 kN/m; las conversiones que dan "0.6 a 3.4 kN/m" para el mismo rango están equivocadas.

La gráfica siguiente muestra la curva fuerza × desplazamiento de una probeta de ECT, con los números del ejemplo 1 de esta guía. La fuerza sube casi en línea recta mientras la tira se comprime, se redondea cerca del pico Fmax y cae de golpe cuando los liners se pandean localmente y las flautas colapsan. Solo el pico entra en la cuenta. La línea punteada marca los 50 N en los que se retiran los bloques guía. El tramo después de la caída no entra en el resultado, como muestra la gráfica siguiente.

El desplazamiento en el eje horizontal es el del travesaño de la máquina, y no sirve para calcular la rigidez de la lámina. Garbowski y colaboradores (Materials, 2021) compararon la rigidez obtenida con el travesaño con la medida por correlación digital de imágenes en la propia probeta y encontraron una subestimación de casi tres veces: la deformación de los platos, del asentamiento y de los cantos entra en el desplazamiento del travesaño. El mismo estudio midió un ECT de 7.6 N/mm en un cartón comercial, coherente con el valor del fabricante. Quien necesita la rigidez mide la deformación en la probeta, no en la máquina.

Qué significan 32 ECT y 44 ECT

"32 ECT" significa que el cartón tiene un ECT de al menos 32 lbf/in, o 5.60 kN/m; no significa que la caja aguante 32 libras. El número viene de la regla de clasificación de empaques del autotransporte de Estados Unidos, la Rule 41 (Item 222 de la NMFC), cuyo sello impreso en la solapa de la caja es el Box Maker's Certificate (BMC). Para cada grado de ECT, la regla fija el peso bruto máximo del bulto y la suma máxima de las dimensiones externas (largo + ancho + alto). La tabla siguiente presenta los grados de pared sencilla tal como los reproducen fabricantes de cajas (Crown Packaging, 2023), con la conversión al SI hecha por Biopdi:

Grado (lbf/in)	ECT mínimo (kN/m)	Peso bruto máximo	Suma máxima largo + ancho + alto
23 ECT	4.03	20 lb (9.1 kg)	40 in (102 cm)
26 ECT	4.55	35 lb (15.9 kg)	50 in (127 cm)
29 ECT	5.08	50 lb (22.7 kg)	60 in (152 cm)
32 ECT	5.60	65 lb (29.5 kg)	75 in (191 cm)
40 ECT	7.01	80 lb (36.3 kg)	85 in (216 cm)
44 ECT	7.71	95 lb (43.1 kg)	95 in (241 cm)
55 ECT	9.63	120 lb (54.4 kg)	105 in (267 cm)

En doble pared, la misma tabla va de 42 ECT (80 lb) a 82 ECT (180 lb); en triple pared, de 67 a 112 ECT (240 a 300 lb). Las tiendas de cajas publican otra tabla, de "carga máxima recomendada", en la que 32 ECT aparece con 40 lb y 44 ECT con 65 lb. Las dos lecturas conviven: la del BMC es un límite de transporte para el bulto; la del comercio es una recomendación conservadora de contenido. Ninguna de las dos dice cuánto aguanta una caja estibada: eso depende de las dimensiones de la caja y se estima con la fórmula de McKee o se mide en el BCT.

ECT o prueba Mullen (burst)

Antes del ECT, la clasificación estadounidense usaba la prueba Mullen, de reventamiento (burst): una membrana de hule presiona la lámina hasta que revienta, y el resultado es una presión, en kPa o lbf/in², escrita con el signo "#" (200# es 200 lbf/in²). Las normas son la ISO 2759, para cartón, y la TAPPI T 810. La prueba Mullen mide la resistencia de la lámina a perforarse y rasgarse por presión; no es un ensayo de aplastamiento y no predice la estiba. Por eso la industria migró al ECT, que mide la propiedad que la caja usa en la estiba.

Las equivalencias de mercado son 32 ECT para 200# y 44 ECT para 275#, en pared sencilla (Crown Packaging, The Boxery). El cambio tiene efecto en el material: según The Boxery, una lámina 44 ECT pesa 149 lb por 1,000 ft², contra 175 lb de la 275#, cerca de 15 % menos papel para el mismo rango de uso. UPS y FedEx aceptan 200# o 32 ECT para bultos de hasta 30 lb (13.6 kg), según Safe Load Testing.

Métodos de ECT que no se comparan

Hay cuatro familias de métodos de ECT, y la introducción de la ISO 3037 advierte que sus resultados no se correlacionan. La primera corta un rectángulo y lo ensaya sin ningún tratamiento: es la ISO 3037. La segunda sumerge los cantos cargados en parafina para evitar que colapsen antes que el resto: ISO 13821:2020 y TAPPI T 811. La tercera estrecha la probeta en el centro para forzar la ruptura lejos de los cantos (JIS Z 0403-2). La cuarta sujeta los cantos con mordazas: TAPPI T 839. La ISO 3037 da valores menores que la mayoría de las otras, por el efecto de canto, y se eligió como método de calidad por ser la más sencilla y por correlacionarse con la compresión de la caja.

La consecuencia práctica es que un ECT solo se compara con otro ECT del mismo método, y que la fórmula usada para predecir el BCT debe haberse ajustado con ECT del mismo método. Una especificación que dice "ECT mínimo de 7 kN/m" sin indicar la norma está incompleta.

Flat crush test (FCT): aplastamiento plano

El flat crush test (FCT), o ensayo de aplastamiento plano, mide la resistencia de las flautas del cartón corrugado al aplastamiento bajo una fuerza perpendicular a la superficie de la lámina. Evalúa la calidad del médium y la formación de las flautas: un FCT bajo indica una flauta mal formada o un papel médium débil, y anticipa pérdida de espesor en la impresión y en la conversión. La ISO 3035:2025 aplica al cartón corrugado de una cara y de pared sencilla. No aplica a doble pared ni a microcorrugado: con dos flautas en serie no se sabe cuál cedió primero.

Fórmula del FCT

El FCT es la fuerza máxima dividida entre el área de la probeta: FCT = F_max / A, en kPa. Con la probeta usual de 100 cm² (0.01 m²), el cálculo queda FCT (kPa) = F_max (N) ÷ 10. Un disco de 112.8 mm de diámetro tiene un área de π × 56.4² ≈ 9,993 mm², prácticamente 100 cm², y por eso los cortadores circulares de FCT tienen esa medida (Mecatécnica; cálculo de Biopdi). También se usa una probeta de 50 cm². En unidades estadounidenses, 1 psi = 6.895 kPa.

Un error común en las páginas de fabricantes es dar el FCT en kN/m. El FCT es fuerza por área, así que su unidad es kN/m², es decir, el kPa. El kN/m es la unidad del ECT. Según ZwickRoell, las flautas más bajas dan un FCT mayor (hay más flautas por área y cada una es más corta), las microflautas pueden pasar de 10 kN en la probeta de 100 cm², y una máquina de 5 kN cubre grados de hasta 500 kPa.

Curva con varios picos

La curva del FCT no tiene un solo pico. Las flautas de una lámina real no tienen todas la misma altura: las más altas tocan primero la placa, ceden, y la fuerza baja un poco antes de que las siguientes tomen la carga. El resultado es una secuencia de picos y valles, como la que describe ZwickRoell. El valor del ensayo es el del colapso que define la norma, no el pico más alto después de que las flautas ya se aplastaron. Este patrón de colapso, con las flautas cediendo en secuencia, es también el que se ve al inspeccionar la probeta después del ensayo, y es el que los modelos numéricos de cartón corrugado intentan reproducir.

Soporte rígido y viga flexible

TAPPI tiene dos métodos de FCT. La T 825 comprime la probeta entre placas rígidas, como la ISO 3035. La T 808, un método clásico, usa una viga flexible en lugar de una de las placas y da valores significativamente menores que la T 825. Los dos resultados no se comparan, y la especificación debe indicar qué método aplica.

Ring crush test (RCT) y CMT: ensayos del papel

El RCT y el CMT son los ensayos de aplastamiento del papel, que se hacen antes de que se convierta en cartón corrugado: el RCT mide la resistencia del liner o del médium a la compresión por el borde, y el CMT mide la resistencia del médium ya corrugado al aplastamiento. Son los ensayos que le permiten al fabricante de papel predecir el ECT y el FCT de la lámina que se va a producir.

Ring crush test (RCT)

En el ring crush test, una tira angosta de papel o cartón (de 12.7 mm de ancho, según ZwickRoell) se enrolla en forma de anillo y se coloca en un soporte con una ranura circular, de modo que solo quede expuesto un borde. La placa superior comprime el anillo por el borde hasta el colapso. La forma de anillo resuelve un problema: una tira recta de papel, puesta de pie, se pandearía antes de aplastarse, y enrollada gana estabilidad. El resultado es la fuerza máxima, o esa fuerza dividida entre la longitud de la tira. La dirección máquina y la dirección transversal del papel se ensayan por separado.

La ISO 12192:2011 aplica a papel y cartón de 100 µm a 580 µm de espesor, y advierte que por debajo de 280 µm el resultado mezcla pandeo y compresión. La TAPPI T 822 om-22 se desarrolló para espesores de 0.28 a 0.61 mm. Para papel más delgado, la alternativa es el ensayo de compresión en claro corto (SCT, ISO 9895 y TAPPI T 826), que mide la compresión pura en un claro de pocos milímetros.

CMT (concora medium test)

En el CMT, una tira de papel médium se corruga en el laboratorio con un corrugador de rodillos calentados, se pega a una cinta adhesiva para mantener el paso de las flautas y se comprime en el plano, como en un FCT sin liners. El resultado es la fuerza máxima, en N. La ISO 7263-1:2018 cubre la flauta A y la ISO 7263-2, la flauta B. La TAPPI T 809 om-22 presenta el CMT como una estimación del FCT que el médium dará en la lámina.

Compresión de cajas (BCT) y fórmula de McKee

El BCT (box compression test) comprime la caja completa entre dos placas hasta el colapso y mide la carga máxima que soporta, en N o lbf. Es el ensayo que responde cuánto peso aguanta la caja. Las normas son la ASTM D642-25, la ISO 12048:1994, la TAPPI T 804 y, en Brasil, la ABNT NBR 6739 (la norma brasileña de compresión de cajas de cartón corrugado). La caja se puede ensayar vacía, armada y cerrada como va al transporte, o llena, y la carga se puede aplicar en las caras, en las aristas o en las esquinas, según la D642.

Cómo es el ensayo de compresión de cajas

La caja acondicionada se coloca entre dos placas más grandes que ella, y la máquina acerca las placas a velocidad constante hasta que la fuerza pasa por un máximo. En la foto, una caja de cartón corrugado cerrada se comprime entre las placas de acero: la pared lateral se abombó y apareció el primer pliegue de pandeo cerca de la esquina. Es el patrón típico del BCT, porque las esquinas son las zonas más rígidas de la caja y concentran la carga. La pared entre ellas se pandea hacia afuera, y el colapso empieza donde la pared se une con la esquina.

El tipo de placa cambia el resultado. La ASTM D642 indica que las placas fijas, paralelas y bloqueadas, tienden a romper la caja por su punto más fuerte, mientras que una placa articulada, que se inclina, la rompe por su punto más débil. El informe debe indicar cuál se usó. La ISO 12048 cubre también el ensayo de estiba: la caja llena se mantiene bajo carga constante durante un tiempo, lo que mide la fluencia lenta (creep) y no solo el pico.

Fórmula de McKee

La fórmula de McKee estima el BCT de una caja a partir del ECT del cartón corrugado, del espesor de la lámina y del perímetro de la caja: BCT = 5.87 × ECT × √(h × Z). En ella, h es el espesor del cartón y Z es el perímetro de la caja, Z = 2 (C + L), donde C es el largo y L el ancho. La constante 5.87 es adimensional (Wikipedia la da con un decimal más, 5.876), por lo que la fórmula funciona en cualquier sistema coherente: con el ECT en lbf/in y h y Z en pulgadas, el BCT sale en lbf; con el ECT en N/mm y h y Z en milímetros, sale en N. Es la forma simplificada de la ecuación que publicaron McKee, Gander y Wachuta en 1963 (Paperboard Packaging, v. 48, n. 8), que en su forma completa usa la rigidez a la flexión de la lámina.

El esquema de abajo muestra las variables de la fórmula en una caja RSC (regular slotted container, la caja de solapas regulares) con los números del ejemplo 4: el perímetro Z en azul en la base, el espesor h en el detalle de la lámina y el resultado de 555 lbf (2.47 kN) para una caja de 16 × 12 in de cartón 32 ECT de flauta C. La altura A no entra en la forma simplificada.

La fórmula tiene límites claros. Aplica a cajas RSC con las flautas en vertical y en proporciones usuales. No considera perforaciones, asas, impresión pesada, solapas desalineadas ni marcas de doblez fuera de lugar. Como recuerda Westpak, laboratorio de ensayos de empaque, la estimación no sustituye al BCT medido en una caja acondicionada, y el BCT no es la carga de estiba admisible: es la carga de colapso en un ensayo rápido, en atmósfera estándar.

De la compresión a la estiba: humedad, tiempo y acomodo

Una caja estibada en un almacén pasa semanas bajo carga, con humedad variable y muchas veces desalineada sobre la tarima. Cada uno de estos factores reduce la carga que soporta en comparación con el BCT de laboratorio:

• Humedad: el papel absorbe agua y pierde rigidez. Es el factor con más peso.
• Tiempo bajo carga: el cartón corrugado sufre fluencia lenta (creep) y puede colapsar bajo una carga constante menor que el BCT después de días o semanas.
• Acomodo de la estiba: las cajas estibadas en columna, esquina sobre esquina, aprovechan la rigidez de las esquinas; estibadas en trabazón (desfasadas), pierden parte de ella. Las cajas que sobresalen del borde de la tarima y las separaciones entre las tablas también reducen la capacidad.
• Perforaciones y asas: quitan material justo de las paredes que cargan la estiba.

La gráfica de abajo muestra el efecto de la humedad relativa (φ) en el ECT de un cartón corrugado de flauta B, en porcentaje del valor de referencia de 4.51 kN/m (Mrówczyński et al., Applied Sciences, 2024). A 20 °C, el ECT se mantiene cerca del valor de referencia hasta 70 %, baja a 76 % con 80 % de humedad y a 45 % con 90 %; a 10 °C y 90 %, llega a 41 %. En el mismo estudio, con seis cartones corrugados distintos, el ECT mínimo quedó entre 22 % y 41 % del valor de referencia, según la flauta. La gráfica muestra solo la flauta B.

Por eso el mercado aplica un factor de seguridad sobre el BCT o sobre la estimación de McKee. Los fabricantes de cajas citan factores de 3:1 a 5:1 según el tiempo de almacenamiento y la humedad, y pérdidas de 30 % a 50 % del BCT con humedad alta (President Container Group). Son prácticas de mercado, no requisitos de norma. Para un caso crítico, se mide el BCT y se hace el ensayo de estiba en las condiciones reales.

Ejemplos resueltos del ensayo de aplastamiento

Los ejemplos de abajo son ilustrativos, con números coherentes con los rangos publicados, y los cálculos son de Biopdi. Las conversiones usan 1 lbf = 4.448 N, 1 in = 25.4 mm y 1 lbf/in = 0.1751 kN/m.

1. ECT de un lote de pared sencilla (ISO 3037). Diez probetas válidas de 100 mm, acondicionadas a 23 °C y 50 % de humedad relativa y ensayadas a 12.5 mm/min, dieron una fuerza máxima promedio F̄_max = 560 N. ECT = 560 N ÷ 100 mm = 5.60 kN/m. En unidades estadounidenses: 5.60 ÷ 0.1751 = 32.0 lbf/in. El cartón corrugado cumple el grado 32 ECT, en el límite. Si una de las probetas se hubiera pandeado, se descartaría y se reemplazaría, y no entraría en el promedio.

2. Cuánto debe dar un 44 ECT en la máquina. 44 lbf/in × 0.1751 = 7.71 kN/m. En la probeta de 100 mm, la fuerza máxima promedio mínima es 7.71 N/mm × 100 mm = 771 N. Ese es el número que el laboratorio compara con el promedio de las diez probetas.

3. FCT de una flauta C. Una probeta de 100 cm² (0.01 m²) colapsó a 2,500 N. FCT = 2,500 N ÷ 0.01 m² = 250,000 Pa = 250 kPa (36.3 psi). Con el cálculo rápido, 2,500 ÷ 10 = 250 kPa. El valor es ilustrativo: no hay una fuente revisada de FCT típico por tipo de flauta, y cada fabricante especifica el suyo.

4. McKee en una caja RSC. Caja de 16 × 12 in (406 × 305 mm), cartón 32 ECT de flauta C con espesor h = 0.156 in (3.96 mm, valor de catálogo; en la caja real, hay que medirlo). Perímetro: Z = 2 × (16 + 12) = 56 in. Raíz: √(0.156 × 56) = √8.736 = 2.956 in. BCT = 5.87 × 32 × 2.956 = 555 lbf. En SI: ECT = 5.604 N/mm, Z = 1,422.4 mm, √(3.962 × 1,422.4) = 75.07 mm, BCT = 5.87 × 5.604 × 75.07 ≈ 2,470 N (2.47 kN), lo mismo que 555 × 4.448. La comprobación en los dos sistemas muestra que la constante es adimensional.

5. De la estimación a la estiba. La misma caja, llena, pesa 13 kg, o 13 × 9.807 = 127.5 N. En atmósfera estándar y sin factor de seguridad, 2,470 ÷ 127.5 = 19.4: la caja de abajo soportaría 19 cajas encima (estiba de 20). Tomando como ilustración la retención del cartón de flauta B a 10 °C y 90 % de humedad (41 % del ECT de referencia) y suponiendo el BCT proporcional al ECT, como en la fórmula de McKee: 2,470 × 0.41 = 1,013 N, y 1,013 ÷ 127.5 = 7.9, es decir, 7 cajas sobre la de abajo (estiba de 8). Con un factor de seguridad de 3:1 en atmósfera estándar: 2,470 ÷ 3 = 823 N, y 823 ÷ 127.5 = 6.5, o 6 cajas sobre la de abajo (estiba de 7). La fluencia lenta y el acomodo de la estiba reducen todavía más estos números, y por eso la decisión final viene del ensayo.

Acondicionamiento y errores comunes

Todo ensayo de aplastamiento de papel y cartón corrugado empieza por el acondicionamiento en la atmósfera estándar de la ISO 187:2022, 23 °C y 50 % de humedad relativa, con 27 °C y 65 % permitidos en países tropicales. La misma norma recomienda llegar al equilibrio desde una humedad más baja, porque el papel tiene histéresis: la humedad de equilibrio depende de si el papel se secó o se humedeció hasta llegar ahí. Como mostró la gráfica de humedad, unos cuantos puntos de humedad cambian el ECT de forma medible. Los resultados de laboratorios que acondicionan de maneras distintas no se comparan.

Los errores que más distorsionan el resultado, o su interpretación:

1. No acondicionar, o acondicionar en una atmósfera y ensayar en otra.
2. Cortar mal la probeta de ECT, con cuchilla o guillotina de palanca: un borde aplastado colapsa antes y baja el resultado.
3. Usar otra velocidad sin registrarla: la ISO 3037 pide 12.5 mm/min, y 10 mm/min, común en algunas regiones, cambia el valor.
4. Aceptar una probeta que se pandeó o se volcó en el ECT, en lugar de descartarla y reponerla.
5. Comparar ECT de métodos diferentes (sin parafina, con parafina, con mordaza) o usar una fórmula de BCT ajustada con otro método.
6. Hacer FCT en doble pared, fuera del alcance de la ISO 3035.
7. Comparar FCT de soporte rígido y de viga flexible (TAPPI T 825 y T 808).
8. Confundir unidades: el ECT es fuerza por longitud (kN/m), el FCT es fuerza por área (kPa) y el Mullen es presión (kPa o lbf/in²). "200#" no significa que la caja aguante 200 lb, y "32 ECT" no significa 32 lb.
9. Ignorar el tipo de placa en el BCT: la fija y la articulada dan resultados diferentes.
10. Aplicar McKee fuera de su dominio (cajas que no son RSC, con perforaciones o asas) o tratar el resultado como carga de estiba.
11. Citar la norma equivocada: el ECT es ISO 3037, el FCT es ISO 3035, el RCT es ISO 12192 y el CMT es ISO 7263. Los textos que intercambian estos números, o que citan una "ISO 14260" (que no existe), llevan a compras y especificaciones equivocadas.

La tabla resume los puntos de control por ensayo:

Ensayo	Punto crítico	Consecuencia
Todos	acondicionamiento según la ISO 187	la humedad alta tumba el resultado
ECT	corte, velocidad, pandeo	un borde malo y el volcamiento bajan el ECT
FCT	alcance y método de apoyo	doble pared y viga flexible no se comparan
RCT	espesor del papel	por debajo de 280 µm, el pandeo entra en el resultado
BCT	tipo de placa, fluencia lenta	la placa articulada encuentra el punto débil; la estiba cede por debajo del BCT

Otros crush tests: tubos, panales y baterías

Fuera del empaque, el nombre "crush test" aparece en ensayos de tubos, de núcleos de paneles sándwich y de seguridad de embalajes y baterías, cada uno con su norma. En todos, el principio es el mismo: una fuerza de compresión aplicada a la pieza completa, hasta una deformación definida o hasta el colapso.

• Tubo plástico entre placas paralelas: la ASTM D2412-21 comprime un segmento de tubo termoplástico o de resina reforzada entre dos placas y determina la rigidez del tubo (pipe stiffness) y la carga en deflexiones especificadas.
• Tubo de concreto: la ASTM C497/C497M-25 establece la resistencia al aplastamiento por carga externa, en el ensayo de tres apoyos (three-edge bearing); en Brasil, los tubos de concreto siguen la ABNT NBR 8890 (la norma brasileña de tubos de concreto).
• Núcleo de panal (honeycomb) y espumas de paneles sándwich: la ASTM C365/C365M-22 comprime el núcleo perpendicular a las caras (flatwise), ensayo común en la industria aeroespacial. El corte del mismo núcleo sigue la ASTM C273, tratada en el artículo sobre el ensayo de corte.
• Embalajes de transporte de material radiactivo: los reglamentos de transporte prevén un ensayo de aplastamiento en el que una placa cae sobre el bulto; laboratorios nacionales, como el Oak Ridge National Laboratory, en Estados Unidos, mantienen instalaciones para estos ensayos.
• Celdas y baterías de litio: el Manual de Pruebas y Criterios de la ONU, sección 38.3, incluye un ensayo de impacto y aplastamiento de las celdas para el transporte.

La compresión axial de piezas macizas, como columnas, bloques y cilindros de concreto, es ensayo de compresión, no de aplastamiento, y está en el artículo de ensayo de compresión.

Máquina para ensayo de aplastamiento: crush tester o máquina universal

El ensayo de aplastamiento requiere una máquina de compresión con platos planos y paralelos, velocidad constante y celda de carga dimensionada a la fuerza del ensayo; puede ser un crush tester dedicado o una máquina universal de ensayos con platos de compresión. El crush tester es un equipo compacto, de platos guiados, hecho para ECT, FCT, RCT y CMT, con un intervalo de fuerza de pocos kilonewtons. La máquina universal hace los mismos ensayos con los accesorios de cada norma, hace el BCT cuando los platos son más grandes que la caja, y hace también los otros ensayos del laboratorio, como tracción de papel y de películas. ZwickRoell, por ejemplo, hace ECT, RCT, FCT y CMT con un mismo conjunto de accesorios en una máquina universal de columna simple.

Las fuerzas involucradas orientan la elección de la celda de carga. La tabla siguiente usa los números de esta guía (cálculo de Biopdi):

Caso	Cálculo	Fuerza máxima
ECT de 32 lbf/in en 100 mm	5.60 kN/m × 0.1 m	560 N
ECT de 112 lbf/in (pared triple) en 100 mm	19.6 kN/m × 0.1 m	1.96 kN
FCT de 250 kPa en 100 cm²	250 kPa × 0.01 m²	2.5 kN
BCT de la caja del ejemplo 4	McKee	2.47 kN

Los accesorios son lo que cambia de un ensayo a otro. La ISO 3037 pide una máquina de platos fijos conforme a la ISO 13820, que define planicidad y paralelismo de los platos, y bloques guía para el ECT; el RCT pide el soporte con ranura circular; el FCT, un cortador de 100 cm²; el CMT, el corrugador de laboratorio; el BCT, platos más grandes que la caja. Estos accesorios los define cada norma y deben verificarse contra ella antes del ensayo.

El ensayo de aplastamiento en la máquina universal Biopdi

La máquina universal de ensayos Biopdi hace ensayos de compresión con platos de compresión de 1 kN, 50 kN y 300 kN, y la ABNT NBR 6739, de compresión de embalaje de cartón corrugado, está entre las normas que lista la página de la máquina. Para los ensayos de cartón, Biopdi suministra los accesorios de ECT, RCT y FCT para la máquina universal: bloques guía de ECT, soporte de anillo de RCT y plato de aplastamiento plano de FCT. La configuración para la norma de cada cliente se define con el equipo técnico de Biopdi. El panel siguiente muestra la máquina, la función de cada parte en el ensayo de aplastamiento y los platos de compresión.

La regla de elección es dimensionar la celda de carga a la fuerza esperada y verificar el espacio de ensayo y la carrera para el tamaño de la probeta. Los ensayos de papel y de lámina quedan por debajo de algunos kilonewtons, y la máquina portátil, de 200 N a 1 kN, tiene la aplicación "películas, papel, hilos, cintas y componentes pequeños" en su ficha; los ensayos de caja piden espacio de ensayo y platos compatibles con la caja. Todos los modelos de la tabla alcanzan la velocidad de 12.5 mm/min del ECT. El software BioLab, en la configuración de tracción y compresión, registra la curva y calcula fuerza máxima y posición máxima; la división entre la longitud (ECT) o el área (FCT) es el cálculo mostrado en los ejemplos. Para comparar modelos y configuraciones, consulte cómo elegir una máquina universal de ensayos.

Aplicación	Intervalo	Modelo Biopdi
Papel, películas, cintas y componentes pequeños	200 N a 1 kN; 0.02 a 600 mm/min	MBIOI-1P-M2 portátil
Láminas de cartón, polímeros, espumas	2 a 10 kN; 0.02 a 500 mm/min; espacio de ensayo de 150 mm	MBIOI-10-M2
Piezas más grandes, metales, compuestos	5 a 50 kN; 0.02 a 500 mm/min; espacio de ensayo de 425 mm	MBIOII-50-M2

El aplastamiento es uno de los ensayos mecánicos que hace la misma máquina universal. La exactitud de la fuerza depende de la calibración del sistema de medición, tratada en el artículo sobre la calibración de la máquina universal según ISO 7500-1 (ABNT NBR ISO 7500-1 en Brasil), y la elección del intervalo de medición, en el artículo sobre la celda de carga.

Normas del ensayo de aplastamiento

Las normas del ensayo de aplastamiento de cartón son la ISO 3037 (ECT), la ISO 3035 (FCT), la ISO 12192 (RCT), la ISO 7263 (CMT) y la ISO 12048 y la ASTM D642 (BCT), con las equivalentes TAPPI y ABNT. La tabla presenta la edición y el estatus verificados en el catálogo de ISO, en la tienda de ASTM y en el catálogo de TAPPI el 13/10/2026. Las normas ABNT (normas técnicas brasileñas) aparecen sin edición, porque la edición y el estatus vigentes no se confirmaron en el catálogo de la ABNT en la fecha de esta guía.

Norma y edición	Ensayo	Observación
ISO 3037:2022	ECT, borde sin parafina	6.ª edición; sustituyó a la de 2013; pared simple, doble y triple
ISO 13821:2020	ECT, borde parafinado	sustituyó a la de 2002
TAPPI T 811 om-23 y T 839 om-24	ECT, parafinado (T 811) y con mordaza (T 839)	no son comparables con la ISO 3037
ISO 3035:2025	FCT	4.ª edición; sustituyó a la de 2011; solo cara simple y pared simple
TAPPI T 825 om-24 y T 808	FCT, soporte rígido (T 825) y viga flexible (T 808)	resultados diferentes entre sí
ISO 12192:2011	RCT	confirmada en 2022; 100 a 580 µm
TAPPI T 822 om-22	RCT, soporte rígido	desarrollada para 0.28 a 0.61 mm
ISO 7263-1:2018 e ISO 7263-2	CMT, flauta A (1) y flauta B (2)	parte 1 confirmada en 2024; sustituyó a la ISO 7263:2011
TAPPI T 809 om-22	CMT	estima el FCT potencial
ISO 12048:1994	BCT y estiba de embalaje lleno	confirmada en 2022
ASTM D642-25	BCT de embalajes y cargas unitarias	caras, aristas o esquinas; plato fijo o articulado
TAPPI T 804 om-24	BCT	método TAPPI de compresión de caja
ISO 187:2022	acondicionamiento	3.ª edición; 23 °C y 50 % HR; 27 °C y 65 % HR en los trópicos
ABNT NBR 6737, NBR ISO 3035, NBR ISO 12192, NBR ISO 7263 y NBR 6739	ECT, FCT, RCT, CMT y BCT	equivalentes brasileñas; verificar edición y estatus en el catálogo de la ABNT

Dos observaciones sobre el estatus. Textos antiguos y páginas de proveedores todavía citan la ISO 3037:2013, la ISO 3035:2011 y la ISO 13821:2002, todas sustituidas. Y las normas de otros crush tests citadas en esta guía están en estas ediciones: ASTM D2412-21, ASTM C497/C497M-25 y ASTM C365/C365M-22.