Atributos de Servicio de los productos Manufacturados

PROCESOS DE

MANUFACTURA 1

Ing. Jos Carlos Lpez Arenales

Qu propiedades de los materiales nos interesan en la Manufactura?

Propiedades mecnicas (determinacin).

Comportamiento dctil y frgil

Efectos de los defectos internos y externos

Mtodos para neutralizar los efectos por defectos

Formacin elstica del equipo de ensayo y produccin

Propiedades fsicas, tribolgicas y qumicas.

Proceso ptimo

Obtencin de las propiedades finales

deseadas o necesitadas al costo mnimo

Aceptabilidad: ensayos tecnolgicos para

asegurar que los materiales cumplan con las

especificaciones.

Propiedades mecnicas en tensin

Ensayos de Tensin:

Uso de probeta (redonda o plana)

Longitud calibrada

Mquina de ensayo

Uso de extensmetro

Probetas

Curva esfuerzo - deformacin

= P / A

Invariabilidad de

volumen:

V = Aolo = A1l1 = Al

Curva esfuerzo - deformacin

Esfuerzo nominal, convencional o de ingeniera.

= P / Ao

Elongacin

et (%) = l lo 100lo

Resistencia a la tensin

Ley de Hook.

= E et

Mdulo de Elasticidad

E = / et (Mpa o psi)

Lmite de fluencia

0.2 = P0.002 / Ao

Es de suma importancia en el diseo de piezas.

Se debe evitar la deformacin plstica

A menudo se usa un valor de seguridad menor tal como un 0.02

Resistencia a la tensin

Resistencia a la ltima Tensin

TS = P max / Ao

Es una medida de la fuerza mxima

que un componente puede soportar

antes de la falla catastrfica.

Resistencia a la tensin

Ductilidad en tensin

Habilidad de los materiales para deformarse

sin fractura

Elongacin uniforme:

Deformacin unitaria de ingeniera

soportada en el punto de carga mxima.

Eu = lu lo

lo

Elongacin

Elongacin hasta la fractura total o Elongacin total o simplemente elongacin.

ef = lf lo

lo Toma de decisiones: hacer o comprar

Listado de materiales

Reduccin de rea

La reduccin de rea es la medida ms

sensible de la Ductilidad.

El estado de esfuerzos

Cambia a tensin triaxial

Reduccin de rea

Q = Ao Af

Ao

Tenacidad

Energa absorbida por el material antes de la

fractura.

El rea bajo la curva de esfuerzo deformacin unitaria tiene la dimensin de fuerza por

distancia o sea trabajo.

Lo cual indica que los materiales ms dctiles

son los que tienen una tenacidad mayor.

Aseguramiento del incremento de la ductibilidad

Ausencia de defectos internos

Presencia de inclusiones, porosidad, etc.

Limpieza

Prueba hidrosttica

Neutraliza los esfuerzos de tensin

Efectos de muesca

Concentracin de esfuerzos

Inicia con presencia de grietas en la superficie o en el

interior del cuerpo, lo cual reduce el esfuerzo de tensin

que un material puede soportar sin fracturarse

fr = ( C * 1/a ) = ( 2E s )

a

Factor de concentracin de esfuerzos K

Energa de Impacto

Ensayos de Impacto ( ASTM E32) Aplicacin de una carga repentina.

Tenacidad a la fractura Probeta con muesca

Mecnica de fractura elstica

lineal

Prevenir formacin de grietas

Energa de Impacto

Compresin

Ensayo de compresin ASTM E9

Hierro fundido gris, concreto, etc.

Abarrilamiento

Fractura en diagonal 45

Materiales frgiles fallan

repentinamente

Dureza

Dureza Brinell ASTM E10

Esfera de acero (HB o BHN) Kg/mm2

Dureza Vickers ASTM E92

Pirmide (HV 0 VHN) Kg/mm2

Microdureza Knoop ASTM E384

Rombo HK Kg/mm2

Dureza

Dureza Rockwell ASTM E18

HRA, HRB, HRC

Escleroscopio ASTM E448

Ensayo de rayado

Comparativo, escala Mohs

Durmetro

Dureza

Fatiga

Falla por fatiga

Lmite por fatiga o lmite de durabilidad

Propiedades a Temperatura elevada

Termofluencia ASTM E139

Propiedades a Temperatura elevada

Esfuerzos residuales

Resultado del proceso de manufactura

Esfuerzos internos

Calentamiento a alta temperatura

Medios mecnicos

Ensayos no destructivos (NDT)

Inspeccin por lquido penetrante

Inspeccin por partculas magnticas

Inspeccin por corriente parsita

Inspeccin ultrasnica

Inspeccin radiogrfica

Ensayos no destructivos (NDT)

Propiedades fsicas

Densidad

Propiedades tribolgicas Adhesin (Soldadura por presin)

Friccin

Desgaste Adhesivo

Abrasivo

Por fatiga

Qumico

Propiedades fsicas

Lubricacin

Fluidos viscosos

Lubricantes marginales

Lubricantes EP

Lubricantes slidos

Importancia

Propiedades fsicas

Propiedades elctricas

Conductividad

Resistividad (superconductores)

Piezoelctricos

Aislantes

Propiedades magnticas

Ferromagnticos

Magnticamente suaves

Imanes permanentes

Propiedades fsicas

Propiedades trmicas

Dilatacin trmica

Punto de fusin

Conductividad trmica

Transferencia de calor (radiacin, conveccin)

Propiedades qumicas

Corrosin

Accin qumica

Corrosin galvnica

Resistencia a la corrosin