La fatiga del material es el proceso por el cual un material sufre daños progresivos bajo cargas cíclicas repetidas, incluso si los niveles de tensión están por debajo de su resistencia estática. Aquí tiene un resumen conciso:
La fatiga del material está causada por varios factores, relacionados principalmente con la carga cíclica. Estas son las principales causas de la fatiga de los materiales:
Ya sea para obtener un mayor rendimiento, un menor peso o un proceso de fabricación optimizado, el aumento de la eficiencia o la durabilidad de los productos comienza con la selección de los materiales adecuados.
Desde datos de diseño para el análisis de fatiga FEA hasta el control de calidad constante de los materiales, las instalaciones de caracterización y ensayo de materiales avanzados (AMCT) de HBK ofrecen una amplia variedad de servicios para evaluar estos parámetros y aumentar la confianza en su diseño.
La elección del material desempeña un papel fundamental en muchos sectores, ya que los fabricantes buscan reducir el peso y el coste de los vehículos, las máquinas, las construcciones y los dispositivos o los bienes de consumo en general.
Como parte del ámbito de la integridad estructural, las características mecánicas de los nuevos componentes materiales, como el metal, las aleaciones, el hormigón, los polímeros, la cerámica, los plásticos estructurales moldeados o los Composites avanzados, son esenciales para lograr una seguridad, durabilidad, flexibilidad, relación resistencia-peso, rendimiento, fiabilidad y rentabilidad óptimos.
Para ello, los científicos e ingenieros que trabajan en diseño, simulación y ensayos de productos analizan una serie de propiedades de los materiales; por ejemplo, las tensiones y deformaciones mecánicas, el módulo de tracción o el coeficiente de Poisson. Los datos precisos sobre las propiedades de los materiales evitan fallos sobre el terreno y anticipan los problemas antes de que surjan.
Por lo tanto, las pruebas de propiedades de los materiales son un paso fundamental para comprender cómo se comportará su material bajo una amplia variedad de tensiones. Se realiza habitualmente mediante máquinas de ensayo que cumplen con los numerosos estándares ISO y ASTM. Sin embargo, se recomienda encarecidamente añadir sensores adicionales, ya que esto ayuda a obtener una comprensión aún mejor y más precisa de las características estructurales.
Los ensayos de materiales se desglosan en distintas tareas, encaminadas a determinar sus propiedades o características en términos mecánicos, térmicos, eléctricos y de deterioro por corrosión, radiación y actividad biológica.
Los métodos de ensayo mecánico se pueden dividir en ensayos destructivos y no destructivos de materiales:
Una clasificación adicional de los procedimientos de ensayo se basa en el tipo de carga:
En un ensayo de tracción, la probeta de ensayo se somete a tracción hasta su punto de rotura. Sabiendo cuánta energía puede absorber un material, se puede predecir el rendimiento de un producto en condiciones reales. Es posible que algunas pruebas también deban realizarse en cámaras ambientales.
Ensayo destructivo de un material (pulsar para ampliar) En los ensayos de materiales, cuanto mayor es la precisión de los datos de los sensores, mejor y más exacta es la imagen que se obtiene de las propiedades de los materiales, con todas las ventajas que ofrecen los datos más detallados. La integración de QuantumX permite añadir —de forma sincronizada— datos de sensores adicionales y obtener resultados precisos y fiables.
Es fácil integrar una cadena de medida de HBK en sistemas de ensayos de materiales como MTS, Instron o Zwick. Puede integrar directamente la unidad:
La instalación paralela le permite obtener datos del sensor mientras la máquina de ensayo de materiales está en funcionamiento. Es posible realizar mediciones en diversos puntos del cupón y en cualquier material. Se pueden obtener datos precisos sobre el comportamiento del material cuando se somete a cargas, deformaciones, temperatura o cualquier otro parámetro que se desee medir.
¿Quiere ver un ejemplo? ¿Quiere ver un ejemplo?: Zwick Roell integra QuantumX y catman en su sistema de ensayos. Leer más
HBK también ofrece servicios de ensayo de materiales , proporcionando parámetros de materiales totalmente caracterizados e interpretados, listos para su uso en análisis de fatiga mecánicos basados en FEA o CAE utilizando nCodeDesignLife.
Cuando se calibra una máquina de ensayo de materiales, los puntos de referencia del dispositivo de medición se comparan con un sensor de referencia calibrado según un Estándar de laboratorio trazable conocido. Muchos fabricantes de máquinas de ensayo de materiales de todo el mundo calibran sus sensores y máquinas en producción y en servicio con la cadena de medición de referencia HBK.
Nuestro amplificador DMP41 y el sistema DAQ MGCplus se utilizan en importantes laboratorios de todo el mundo, como el PTB alemán, el NIST estadounidense y otros centros metrológicos. El módulo QuantumX MX238B es la herramienta portátil perfecta para prestar servicios de calibración a domicilio en las instalaciones de los clientes. Todos los dispositivos HBK pueden ser trazados hasta DAkkS por nuestro laboratorio acreditado en Darmstadt, Alemania, lo que garantiza que sus servicios de calibración se realicen de forma precisa y eficiente, con resultados trazables. HBK le ofrece siempre la solución de medición perfecta para máquinas tanto de ensayos estáticos como dinámicos.
Además, gracias al reconocimiento mutuo entre organismos nacionales de acreditación, le garantizamos que su certificado de calibración y los resultados de sus mediciones son válidos en todo el mundo. Los procedimientos de calibración se definen en normas reconocidas a escala internacional.
También es posible calibrar el propio instrumento. Con ello, se certifica en última instancia la precisión general y se garantiza la trazabilidad de las mediciones. Existen normas internacionalmente reconocidas para la calibración de la velocidad y el desplazamiento de una cruceta (ASTM E2658 y E2309), la aplicación de carga y deformación (ASTM E2309) y la medición de tensión, compresión (ASTM E4), par (ASTM E2624) y fuerza dinámica (ASTM E467).
En definitiva, HBK dispone de las herramientas necesarias para prestar distintos servicios de calibración y mantenimiento de una manera altamente eficiente y trazable.
Ya sea para obtener un mayor rendimiento, un menor peso o un proceso de fabricación optimizado, el aumento de la eficiencia o la durabilidad de los productos comienza con la selección de los materiales adecuados. Ya se trate de una aleación o de un composite de nuevo desarrollo, solo un conocimiento profundo de sus parámetros materiales clave le permitirá alimentar la simulación o construir prototipos. Desde datos de diseño para el análisis de fatiga FEA hasta el control de calidad constante de los materiales, las instalaciones de caracterización y ensayo de materiales avanzados (AMCT) de HBK ofrecen una amplia variedad de servicios para evaluar estos parámetros y aumentar la confianza en su diseño.
En los ensayos de materiales, los datos precisos de los sensores mejoran la comprensión de las propiedades de los materiales. La integración de QuantumX le permite superponer fuentes de datos de sensores adicionales, lo que da como resultado resultados precisos y fiables.
La cadena de medición HBK se puede integrar en sistemas como MTS, Instron o ZwickRoell:
La instalación paralela proporciona datos del sensor durante las pruebas, lo que ofrece información sobre el comportamiento del material en diversas condiciones.
Esto reunirá a las marcas HBM, Brüel & Kjær, nCode, ReliaSoft y Discom, lo que le ayudará a innovar más rápidamente para lograr un mundo más limpio, saludable y productivo.
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