A prueba siempre

¿Qué son las pruebas de nodularidad y cuál es la más efectiva?

Por: Rubén Reyna

 

Las pruebas de nodularidad se realizan para saber si la composición o estructura interna de una pieza es la adecuada. Se utilizan principalmente en la industria automotriz ya que las distintas piezas de motores, cigüeñales, ensambles de frenos y de transmisión se hacen de hierro nodular. 

 

¿Qué es la nodularidad o fundición nodular?

Se le conoce como fundición nodular al tipo de hierro que, después de ser fundido en un horno, se inocula con una pequeña cantidad de materiales como magnesio o cerio, o ambos. El nombre de esta aleación es hierro nodular, el cual se caracteriza por sus propiedades deseables como: alta ductilidad, resistencia, buen maquinado, buena endurecibilidad, fluidez para la colada y tenacidad.

El hierro nodular es ideal para las piezas que son utilizadas en contacto directo metal con metal, pues este permite que las piezas no se desgasten tan rápido y sean resistentes para soportar los impactos sin quebrarse.  

 

Una de las claves para asegurar la calidad de su producto

Dentro del hierro nodular encontramos nodos y, con base en la concentración de estos, podemos determinar si el material cumple con las propiedades deseadas, pues la concentración debe estar dentro de los parámetros requeridos dependiendo de su aplicación: que no quede por debajo, pero tampoco muy arriba, pues aunque el material luzca rígido, puede fracturarse al ser golpeado. 

Para tener certeza de lo anterior, es de suma importancia medir que la nodularidad resultante del proceso de fundición sea la correcta. Esto se logra con las pruebas de nodularidad, con las cuales podemos saber si la composición y estructura interna de nuestro material es la adecuada, y una de las pruebas más importantes son las de resonancia acústica. 

 

Medición global: la gran ventaja 

Existen distintos equipos de miden la nodularidad específica en las piezas, sin embargo hay un aspecto muy importante a considerar: al medir la nodularidad de una zona en específico, como sucede cuando se hace por ultrasonido, puede ser que nos arroje buenos resultados en esa parte, pero no hay garantía de que sea igual para el resto de la pieza. 

Las pruebas de resonancia acústica engloban a toda la pieza y gracias a esto podemos detectar una gran cantidad de defectos: niveles de nodularidad, grietas en la pieza, porosidades, inclusiones de otros materiales, rechupes (falta de material), etc. 

La manera en que se realiza es la siguiente:

  1. Una vez que se logra el grado de nodularidad correcto, se comienza a producir el resto de las piezas.  
  2. Todas las piezas de la línea de producción van a comenzar a pasar por el equipo encargado de realizar la Prueba de resonancia acústica, este da un golpe a la pieza para que genere un ruido.
  3. Por medio del micrófono y del analizador se examina la respuesta de la pieza ante el impacto. Se arroja una gráfica en la que indica cuál es el nivel de nodularidad que tiene la pieza respecto al patrón ya establecido.
  4. Se suelen usar como patrón tanto las piezas que tienen el grado de nodularidad correcto, como las que presentaron errores, pues con esto podemos identificar con detalle si la pieza está dentro de los estándares requeridos.

 

 

En esta gráfica las líneas rojas corresponden a las piezas que no cumplen con los estándares de nodularidad requeridos. 

Conozca todos los detalles en nuestro white paper Ventajas y desventajas de las pruebas de resonancia acústica.

 

El equipo que usted necesita 

Impact se especializa en la búsqueda de defectos en hierro nodular y es una de las marcas más actualizadas. En Grupo CTT le ofrecemos una solución después de escuchar atentamente sus necesidades para que tenga la certeza de que su requerimiento se soluciona con nuestros equipos. 

Pero nuestra labor no termina ahí, también podemos darle capacitación del equipo y el mantenimiento que requiere. En nuestro laboratorio tenemos patrones de medición calibrados en Estados Unidos, así podemos hacer la verificación necesaria para que usted tenga la certeza de que su equipo está funcionando como lo manda el fabricante al momento de que realice sus pruebas. 

 

Si tiene dudas o desea ampliar información sobre este tema, contáctenos. 

Ensayos de tracción de plásticos estructurales: ¿Cómo cumplir con los estándares globales?

Por Grupo CTT con información de MTS

 

Los plásticos estructurales están cobrando cada vez más importancia en la industria en general y en la automotriz en particular. Por ejemplo, son una solución cuando se busca la reducción de peso y costo de los vehículos. También se están volviendo muy comunes en la industria aeronáutica, ya que se emplean en partes de los asientos de los aviones. Su gran ventaja es que ofrecen una resistencia y durabilidad ideal.

Para los mezcladores, el tener la confianza de que sus materiales funcionarán tal y como se espera es un factor que no se pone en juego, pues es necesario cumplir con las características específicas que el moldeador requiere: durabilidad, flexibilidad o relación resistencia-peso. Varias decisiones de diseño dependen de las características del material que se empleará y las pruebas de tracción le brindarán los datos necesarios. 

 

Las pruebas de tracción son críticas en el análisis de materiales

Gracias a las pruebas de tracción podemos predecir con precisión el comportamiento que tendrán los productos en su aplicación real, pues nos brindan datos vitales de las propiedades de los materiales: tensión, la deformación, el módulo de tracción y la relación de Poisson, lo que la hace la prueba más popular para plásticos.

Además, nos permiten saber qué tan moldeable es el material, cuánta energía puede absorber y si se puede utilizar en una aplicación específica, así podemos saber si cumple con los estándares necesarios.

 

¿En qué consisten estas pruebas?

Estas pruebas consisten en medir la fuerza que se requiere para llevar a un espécimen a su punto de ruptura. En una máquina universal se colocan muestras planas de estilo “dogbone” y se someten a una extensión controlada hasta que fallan.

Uno de los principales retos al realizar las pruebas de tracción para plásticos es determinar con precisión cómo falla el material que se está probando. Su extensión hasta que falla depende de dos factores: del coeficiente de endurecimiento por deformación y de si el material es sensible a la velocidad de deformación. 

El enfoque suele ser el módulo o la parte elástica lineal de la prueba, que es una pequeña parte del tirón. Cuando el alargamiento general puede variar del 100 al 1000 por ciento de la deformación, puede ser complicado diferenciar el módulo de la deformación, pues se necesita de muchos puntos de datos. Sin embargo, existe una solución para esto: un extensómetro sin contacto, como lo es el extensómetro de vídeo MTS Advantage ™ (AVX). Esta herramienta le permite seguir la muestra completa a través de la falla sin afectarla mientras obtiene suficientes puntos de datos para calcular el módulo.

 

¿Cómo cumplir con las normas que rigen las pruebas de tracción para plásticos?

Actualmente se están creando innovaciones en los plásticos estructurales moldeados, constantemente se desarrollan y ajustan fórmulas patentadas que permiten brindar atributos específicos para cada aplicación en particular y cada uno de estos materiales requiere pruebas de tracción.

Las dos normas más comunes que rigen a estas pruebas son :

  • ISO 527: cubre los principios generales para determinar las propiedades de tracción de todo tipo de plásticos y tiene extensiones que se centran en plásticos de extrusión, películas y láminas, y compuestos plásticos reforzados con fibra. 
  • ASTM D638: ofrece pautas similares para producir datos de propiedades de tracción para todo tipo de plásticos.

 

MTS es uno de nuestros aliados con décadas de experiencia y sus sistemas de prueba electromecánicos MTS Criterion® son ideales para pruebas de tracción de plásticos según ISO 527-2 y ASTM D638. Además, están disponibles en numerosas configuraciones de alta rigidez, estos marcos cuentan con controles digitales MTS de alta resolución y variadores de servomotor de CA compactos para proporcionar pruebas de alta velocidad y baja vibración en una amplia gama de capacidades de fuerza.

 

Además, un aspecto fundamental es que su equipo esté calibrado para que tenga total seguridad de que sus datos son correctos. En Grupo CTT contamos con un laboratorio acreditado ante la EMA para que usted pueda tener total confianza en sus resultados.

Escríbanos para conocer todo lo que podemos hacer por usted.