Autor: Augusto Rodríguez / Centro de Ingeniería Mecánica y Diseño Industrial (CIMECDI) – FIIDT.
INTRODUCCIÓN
Ante de entrar al tema definamos un que es un ensayo de tracción, en que consiste, que tipo de técnica es y para que su utilización. Una de las técnicas más extendidas en el control de calidad es el ensayo de tracción.
Este método consiste en la sujeción de una probeta del material que se desea estudiar, la aplicación de fuerzas opuestas sobre sus dos extremos a partir de máquinas universales de tracción y la obtención final de las curvas de fuerza-deformación y de tensión-deformación.
A partir de estas curvas se nos permite, principalmente, medir las deformaciones elásticas de la probeta, su fluencia o cadencia, sus deformaciones plásticas y su estricción, entre otras. Si el proceso se ha realizado adecuadamente, con el equipamiento y el procedimiento indicado por la norma a estudiar. Estas medidas y otros sometimientos complementarios nos deberían permitir obtener todos los datos que necesitemos sobre el material
De esta forma, se disipa toda duda existente alrededor de los diseños realizados teóricamente. La consecución de estos datos permitirá a los ingenieros diseñar elementos que no fallen a la hora de desempeñar el trabajo para el cual han sido creados.
Debido a la gran cantidad de información que puede obtenerse a partir de este ensayo, es sin duda alguna, uno de los test mecánicos más empleados para el acero. La versatilidad del ensayo de tracción radica en el hecho de que permite medir al mismo tiempo, tanto la ductilidad, como la resistencia. El valor de resistencia es directamente utilizado en todo lo que se refiere al diseño. Los datos relativos a la ductilidad, proveen una buena medida de los límites hasta los cuales se puede llegar a deformar el acero sin llegar a la rotura.
GRÁFICAS DEL ENSAYO DE TRACCION
Del ensayo de tensión se obtienen las gráficas representativas para determinar la resistencia y la capacidad de deformación de un material, a continuación, se muestran un ejemplo del diagrama esfuerzo-deformación.
El ensayo de tracción se lleva a cabo más a menudo en un laboratorio de ensayo de materiales. La norma ASTM D638 es uno de los protocolos de ensayo a la tracción más comunes. Las propiedades de tracción medidas ASTM D638 plásticos incluyendo resistencia última a la tracción, límite de elasticidad, alargamiento y el coeficiente de Poisson.
La máquina de ensayo más común usado en el ensayo de tracción es la de prueba universal . Este tipo de máquina tiene dos crucetas; uno está ajustada a la longitud de la muestra y el otro es accionado para aplicar tensión a la muestra de ensayo. Hay dos tipos: accionados hidráulicamente y accionadas mecánicamente la máquina debe tener las capacidades adecuadas para la muestra de ensayo siendo probados.
Hay cuatro parámetros principales para el ensayo de tracción:
- Capacidad de fuerza
- Velocidad
- Precisión
- Exactitud
La capacidad de fuerza se refiere al hecho de que la máquina debe ser capaz de generar suficiente fuerza para fracturar la muestra. Por lo tanto debe ser capaz de aplicar la fuerza bastante rápida o lentamente para imitar adecuadamente la aplicación real. Por último, la máquina debe ser capaz de medir con exactitud y precisión la longitud de galga y fuerzas aplicadas; por ejemplo, una máquina de gran tamaño que está diseñada para medir alargamientos extensos no puede trabajar con un material frágil que experimenta alargamientos cortos antes de la fractura.
Ensayo a la probeta
Para estos ensayos se utilizan trozos de material llamados «probetas«, el cuas es un trozo de material con dimensiones normalizadas tales como la longitud de la probeta y el área de su sección transversal.
Pasos del ensayo
- La probeta es colocada entre dos accesorios llamados «agarres» o «mordazas» las cuales la sujetan en la máquina del ensayo. Usualmente la probeta se coloca en vertical. Ahora comenzamos aplicar una fuerza exterior por uno de los extremos de la probeta a una velocidad lenta y constante. El otro extremo de la probeta permanecerá fijado al agarre, aunque en alguna máquina se hace fuerza sobre la probeta por los dos extremos.
- En el caso del ensayo de tracción, se aplica una fuerza en dirección del eje de ella y por eso se denomina axial. La probeta se alargara en dirección de su longitud y se encogerá en el sentido o plano perpendicular. La fuerza aplicada tratara de deformar al objeto en el sentido de aplicación de la fuerza
- A medida se aplica más fuerza sobre la probeta, esta que empezará a estirarse, disminuyendo su sección y aumentando su longitud. Se debe continuar aplicando más fuerza externa hasta el momento que la probeta rompe. Este punto se denomina el momento de la fractura. El ensayo de tracción es un ensayo destructivo.
- A medida que transcurre el ensayo se registran los datos de fuerza (o carga) y estiramiento de la probeta. Con los datos obtenidos en el ensayo podemos hacer una grafica llamada “Curva de Tensión – alargamiento”.[2)
- Por tensión se entiende la fuerza aplicada a la probeta en cada momento, por unidad de sección. La unidad de tensión en el SI (sistema internacional) es el Newton/metro cuadrado, también se puede se expresa en Kg/mm2 (milímetros cuadrados). Por lo tanto Newtons porque es la unidad de fuerza y metros cuadrados por que es por cada unidad de sección, que como sabes la sección se mide en metros cuadrados, milímetros cuadrados, entre otros. [2]
- Por último, la muestra de ensayo rota se recoge para medir la longitud final y se compara con la longitud original o inicial para obtener la elongación.
En el Centro de Ingeniería Mecánica y Diseño Industrial (CIMECDI) de la Fundación instituto de Ingeniería (FIIIDT) contamos con los equipos y el personal técnico especializado para realizar este ensayo a diversos tipos de materiales.
REFERENCIAS
- Ensayos de materiales https://www.monografias.com/trabajos104/ensayos-materiales/ensayos-materiales.shtml
- Ensayo de Tracción https://www.areatecnologia.com/materiales/ensayo-de-traccion.html
- Ensayo de tracción https://es.wikipedia.org/wiki/Ensayo_de_tracci%C3%B3n
Contacto: orlandoaco2@gmail.com