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Calibración de sensores de desplazamiento: pruebas precisas y confiables

Por Daniel Rodea

El sensor de desplazamiento es un dispositivo que podemos encontrar en todas las máquinas de pruebas (salvo ciertas excepciones muy puntuales). En la mayoría de las ocasiones, las máquinas cuentan con dos canales que integran los dispositivos para medir fuerza y para medir desplazamiento.

Algunos ejemplos de situaciones en las que podemos ver el uso de sensores de desplazamiento son: empresas que hacen concreto, fabricantes de acero y en la industria automotriz en los sistemas cuatro postes. En este último caso, estas pruebas que se hacen en los automóviles se basan totalmente en el desplazamiento y tienen el objetivo de reproducir bien lo que pasaría en la vida real en un bache, tope, zona de vibradores y terracería para eliminar los diferentes ruidos que se producen.

¿Cómo funcionan?

Al momento de hacer un análisis del comportamiento de los materiales, además de medir la fuerza, también es necesario saber cómo se va deformando el material y, para esto, es necesario medir el desplazamiento.

En el caso de las máquinas electromecánicas, estas cuentan con un codificador óptico, también conocido como encoder óptico. Mediante este codificador se hace la medición del desplazamiento. Este dispositivo tiene unos discos de cristal que van pasando frente a un sensor óptico y va contando pulsos, cada pulso equivale a una porción de desplazamiento y con esta información podemos calcularlo.

Las máquinas servo hidráulicas cuentan con un transformador diferencial de variación lineal (LVDT, por sus siglas en inglés). Se trata de un transformador de desplazamiento lineal que funciona por medio de corriente alterna y, conforme se va moviendo la máquina, el núcleo se mueve dentro del sensor. Esto lo convierte en una señal eléctrica proporcional al desplazamiento de la máquina y de esta manera se hace el cálculo.

¿Cuándo debe cambiarse el sensor de desplazamiento de mi máquina?

Dentro de la bobina hay un núcleo que se está moviendo constantemente y esto provoca su desgaste. Cuando está en un nivel más avanzado de desgaste, el núcleo toca eléctricamente las bobinas de cobre y, como consecuencia, empieza a hacer ruido y movimientos inusuales. Es aquí cuando el sensor deberá ser reemplazado.

También, al momento de hacer la calibración de la máquina, si se detecta que las lecturas ya no son lineales, va a ser necesario hacer el cambio del sensor.

Algo muy importante de destacar, es que los sensores de desplazamiento se encuentran en una zona complicada de acceder dentro de la máquina, por lo que su instalación debe de ser realizada por un técnico experimentado.

Él acudirá a desarmar la parte en donde está guardado el sensor y se encargará de soldar las conexiones eléctricas necesarias. Posteriormente, hay que hacer su calibración, no importa que el sensor sea exactamente del mismo modelo que el anterior, cada sensor tiene su propio comportamiento y debe ser calibrado.

Su calibración, un factor trascendental

Como vimos, no solo basta con tener un sensor de desplazamiento de excelente calidad. Para poder confiar en los resultados que arroja, es necesario calibrarlo en un laboratorio acreditado ante la EMA, como el de Grupo CTT, que es es el único acreditado ante la EMA para hacer calibraciones en desplazamiento.

Además, en Grupo CTT podemos apoyarle con la venta, instalación y asesoría acerca de los sensores de desplazamiento. Uno de nuestros grandes aliados es MTS Systems, con lo usted puede tener la certeza de que los resultados que dan nuestros sensores son muy precisos.

Si se ha quedado con alguna duda o desea recibir información más personalizada. Solo póngase en contacto con nosotros.

Transductores de presión: la clave para medir variaciones

Por Rubén Reyna

Un transductor de presión es un componente que se usa para medir variaciones repentinas de presión. Estos transductores generalmente son utilizados por empresas de energía y podemos encontrar la mayoría de sus aplicaciones en aquellas que utilizan tuberías para líquidos como el gas, petróleo, gasolina, e incluso otros más comunes como lo es el agua.

Sin embargo, también podemos observar otros ejemplos de los usos de transductores de presión, como lo es en balística. Aquí son usados para revisar el nivel de presión que van a aguantar los casquillos y para esto se hacen mediciones de presión de explosión. Incluso, podemos encontrar transductores exclusivos para explosivos para minería.

¿Para qué se utilizan?

Como bien sabemos, el gas y los líquidos gaseosos son volátiles, es decir, pueden cambiar en cualquier momento. Incluso cuando se están produciendo o al realizar su almacenaje llegan a presentar variaciones de presión, las cuales pueden ser peligrosas.

El objetivo de detectar las variaciones en la presión es el poder poner una alarma cuando esto ocurra. A diferencia de un medidor común que se usa para mediciones continúas y constantes, los transductores de presión son empleados para mediciones dinámicas que van a cambiar mucho con el tiempo.

Podemos poner de ejemplo una empresa que maneja una tubería de gas líquido que requiere tener la presión controlada a 100,000 psi. En este caso es necesario un transductor, el cual se coloca a un sistema de análisis de datos para poder medir las variaciones en la presión, lo que nos permitirá tomar decisiones oportunas para evitar exponernos a un peligro. Por ejemplo, si está subiendo mucho la presión y tenemos eventos cada vez más fuertes en sus variaciones, hay que liberar presión en otro lado para que se compense.

Una importante herramienta de monitoreo

El principal uso de un transductor de presión es como herramienta de monitoreo. Entonces, ¿qué sucedería si no se cuenta con uno y, por ende, no se detectan las variaciones que haya en la presión?

Las variaciones de presión pueden ser peligrosas, llegando a ocasionar desde fugas, fallas menores en sistemas de transmisión de fluidos, hasta explosiones muy fuertes. Si no se realiza este tipo de monitoreo dentro de las empresas que manejan energía a través de presión, se exponen a un gran riesgo.

Al momento que un transductor detecta variaciones dinámicas, se manda una señal eléctrica instantánea al plc y, si está todo bien programado, se puede activar una válvula de relieve (para mitigar), es decir, trata de disminuir la presión antes de que se acumue lo suficiente para explotar o producir algún daño.

La manera en que funcionan estas válvulas de mitigación es que abren la presión en un lado y la sueltan para que no se acumule en otro, pero se activa por medio de esta señal que nos da el transductor de presión.

Tipos de transductores de presión

Existen distintos tipos de transductores de presión, y tenemos dos grupos principales en los que podemos separarlos:

1. Transductores de tecnología ICP:

PCB Piezotronics patentó esta tecnología, la cual nos brinda transductores con la electrónica diseñada para inmediatamente mandar la señal a un sistema de control de adquisición de datos e incluso, a veces el mismo sistema de adquisición de datos tiene la capacidad suficiente para detener la señal.

Una característica importante a tomar en cuenta es que estos transductores solo pueden llegar a trabajar en ambientes de hasta 250 grados Fahrenheit (121.1 Centígrados). Para temperaturas más altas, es necesario emplear transductores tipo charge.

2. Tipo charge o tipo carga:

Ideal para quien necesita trabajar en ultra altas temperaturas.

Debido a que este tipo de transductores no cuentan con la tecnología ICP, una vez que el transductor se monta, se le coloca la electrónica necesaria de manera externa.

Con un cable se conecta a un amplificador que le va a dar la señal, después a ese amplificador se le pone un acondicionador de señal y así es cómo podrá mandar la señal a un sistema de adquisición de datos.

Existen muchas variedades y podemos encontrar transductores de tipo charge con la capacidad de soportar temperaturas muy altas que llegan hasta los 1,200 grados Fahrenheit (648.9 Centígrados). Estas temperaturas altas no solo las encontramos en los líquidos y gases, también pueden presentarse en ambientes en los que los motores expiden un gran calor.

El transductor de presión que usted necesita

La principal ventaja de adquirir un transductor de presión con las marcas más importantes de la industria, como lo es PCB Piezotronics, es que tiene un rango de aplicación muy grande debido a que su elemento sensible es piezoeléctrico. Es decir, podemos encontrar transductores que busquen desde 10 psi, hasta otros que pueden detectar 5,000 psi. Lo que permite trabajar en rangos muy específicos y muy bien definidos para distintas clases de mediciones.

Además, los transductores de presión de PCB Piezotronics ofrecen una excelente calidad y sus costos son muy competitivos.

En Grupo CTT le podemos apoyar con la venta y asesoría en cuánto al tipo de transductor que usted necesita dependiendo de su aplicación. Además, en los casos de empresas que ya cuenten con sensores antiguos, podemos apoyarles en la actualización de estos.

Solo contáctenos.

Así se hace un ensayo de flexión en una máquina electromecánica (Video)

Por Grupo CTT

En la industria es muy importante conocer las propiedades mecánicas de nuestros materiales, pues esto nos permite diseñar y fabricar productos que cumplan con los estándares de calidad. En el caso de los ensayos de flexión, podemos acceder a información de gran valor, por ejemplo: el módulo de young, el punto de cedencia para saber cuando el material entra a la zona plástica y la fuerza en el punto de ruptura para saber cuál es su resistencia.

¿Cómo se realizan estos ensayos?

Son ejecutados en máquinas universales, como las que ofrece MTS, que pueden ser electromecánicas o servohidraúlicas. Esta se encarga de provocar la deformación del material que se está probando y automáticamente crea una gráfica que nos brinda información necesaria para la toma de decisiones.

¿En qué materiales se efectúan los ensayos de flexión?

Dentro de la industria podemos encontrar distintas aplicaciones para el ensayo de flexión. El ingeniero Hernán Barrios, Gerente de ventas MTS en Grupo CTT, nos da algunos ejemplos en este video, además de mostrarnos el paso a paso para realizar un ensayo de flexión.

Vea el video ahora

En Grupo CTT le ofrecemos máquinas universales MTS electromecánicas y servohidraúlicas para realizar este tipo de pruebas, además de los servicios de calibración, mantenimiento y capacitación para estos equipos. Solo contáctenos.

¿Qué diferencia hay entre calibración, ajuste y verificación? (Video)

Por Grupo CTT

¿Alguna vez ha solicitado una verificación para sus sistemas de medición, pero lo que realmente necesitaba era una calibración? Estos dos conceptos, junto con el de ajuste, suelen confundirse. Sin embargo, cada uno implica acciones y resultados distintos.

¿Por qué es importante tener claras estas diferencias?

Principalmente, para saber cuál es el servicio que va a necesitar solicitar de acuerdo a las necesidades de sus equipos e instrumentos de medición, ya que es crucial que usted tenga la seguridad de que los datos que arrojan son correctos. Por esta razón, nuestro director técnico, el ingeniero Daniel Rodea, nos explica a detalle las diferencias que hay entre una calibración, verificación y un ajuste, y nos comparte algunos consejos para elegir el mejor laboratorio para la realización de estos servicios.

Vea el video ahora

Ante cualquier duda, siempre es recomendable hablar con un especialista. Contáctenos y nuestro equipo de ingenieros le estará atendiendo.

El secreto para fabricar sillas seguras en menos tiempo

Necesidad:

Una empresa que se dedica a la fabricación de bujes de torsión necesitaba hacer algunas pruebas para poder detectar oportunamente las piezas defectuosas de su producción. El buje de torsión es un componente clave para las sillas de escritorio, ya que permite que una persona se recueste sin riesgo a que el respaldo se rompa.

El objetivo del fabricante era asegurar el buen funcionamiento del buje de torsión. Para lograrlo es necesario probar su torque y descubrir las limitaciones de cada pieza.

La aplicación debía cumplir los siguientes requisitos:

– Rango de torque de 100 Nm

– Medir y calibrar toda la curva de torque en cada parte

– Giro del buje que parta de un ángulo preciso para el montaje previo del cable

– Ejercitar cada pieza 10 veces para obtener un torque promedio

– Adquisición de datos para la capacidad de rastreo de piezas

Solución:

Después de realizar una búsqueda, se dio con el equipo idóneo para su aplicación: el TorquePRO de Promess.

Este sistema es empleado para pruebas de torsión, ya que tiene la capacidad de controlar y medir el torque de rotación y el ángulo de sus procesos. Es muy utilizado para probar los asientos reclinables y otros mecanismos de asiento relacionados.

El proceso que ejecuta el TorquePRO de Promess consiste en lo siguiente:

El operador carga una pieza en la máquina.
El TorquePRO gira el buje de torsión varias veces para ejercitar la pieza:

a) Si la pieza es buena, se gira a una posición de precarga y pasa al siguiente proceso.

b) Si falla, se retira la pieza. Después, con base en los datos adquiridos por el TorquePro, se analizan los procesos ejecutados antes de la prueba para encontrar la causa del error.

Cabe resaltar que la capacidad de estos sistemas van desde: 5Nm y una velocidad de 250 revoluciones por minuto, hasta los 10,000Nm con una velocidad de 4 revoluciones por minuto.

Beneficio:

El fabricante ya puede ejecutar sus pruebas exitosamente gracias al TorquePro de Promess. Pero eso no es todo. Este sistema, que es fácil de manipular e integrar, permite monitorear constantemente cada proceso, con lo que logró mejorar considerablemente sus tiempos de producción. Es decir, ahora puede seguir produciendo piezas de alta calidad en el menor tiempo posible.

Grupo CTT cuenta con un equipo de ingenieros de servicio altamente calificados para brindarle el soporte, apoyo y capacitación que usted necesite en cualquier parte del proceso de instalación, integración y programación de los sistemas de Promess.

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4 maneras de montar un acelerómetro

Por: Daniel Rodea

Los acelerómetros son los dispositivos de medición más utilizados para detectar vibraciones en distintas industrias. Su uso lo podemos ver en el mantenimiento preventivo, la investigación o el diseño de nuevos componentes, y la información que brindan es crucial para la toma de decisiones en cualquiera de sus aplicaciones.

Existen distintos factores a considerar en torno a los acelerómetros como lo son: una buena interpretación de su hoja de datos para saber que estamos eligiendo el dispositivo correcto de acuerdo a nuestras necesidades, su calibración para tener certeza de que los datos que arroja son precisos y su correcta instalación en la superficie de interés.

De este último factor es del que hablaremos en esta publicación, pues existen diferentes maneras de realizarlo.

1. Montaje con birlo: Esta manera es la más segura y eficiente de instalar un acelerómetro. En la Figura 1 podemos apreciar el barreno con cuerda que se empleó para fijarlo. Las precauciones que debemos tener son las siguientes:

Figura 1

a) Tomar en cuenta la medida del birlo, este dato lo podemos obtener de la hoja de especificaciones del acelerómetro.

b) Aplicar grasa, de preferencia que sea inerte a la superficie, para asegurar la transmisión de la vibración. Tal como se muestra en la Figura 2.

Figura 2

c) También debemos adecuar la superficie para lograr que tenga la calidad requerida: poca rugosidad y debe haber ser de al menos 1.1 veces el diámetro del acelerómetro. Es necesario preparar la superficie antes de instalar el acelerómetro, como se ve en la Figura 3.

Figura 3

d) El torque también es un factor importante a considerar. Se debe usar un torquímetro que tenga el tamaño adecuado para aplicarlo correctamente y no exceder la fuerza usada, pues si esto ocurre se corre el riesgo de dañar al acelerómetro. Para tener la certeza de cuál torque para apriete se debe usar, podemos localizarlo en la hoja de datos del acelerómetro.

2. Montaje con adhesivo: Este tipo de montaje se hace cuando la instalación es temporal pero lo suficientemente robusta para resistir la aceleración de la prueba y las frecuencias de aplicación. Normalmente el montaje con adhesivo se usa cuando el acelerómetro no tiene barreno para birlo y la superficie a probar no puede ser perforada.

De igual manera, la superficie debe ser preparada y debe estar limpia para que el adhesivo funcione bien. Las consideraciones a tomar en cuenta cuando fijamos un acelerómetro con pegamento son las siguientes:

a) Se debe aplicar el mínimo adhesivo necesario para fijar el acelerómetro a la estructura que se desea inspeccionar. Es importante usar gotas muy pequeñas de adhesivo para evitar que el acelerómetro se dañe al tratar de despegarlo (ver Figura 4).

Figura 4

3. Montaje con cera: Cuando en la prueba a realizar se usarán frecuencias relativamente bajas y no se requiere un montaje firme, se puede usar cera de ciertas características. Normalmente, el proveedor de los acelerómetros suministra esta cera.

a) Se deben tomar en cuenta las mismas consideraciones descritas anteriormente para la preparación de la superficie.

b) La cera se usa a temperatura ambiente, sin embargo, algunas veces puede ayudar calentarla un poco para que aumente su adherencia. Hay que tener la precaución de no exceder el calor para no poner en riesgo al acelerómetro.

4. Otros montajes: Los acelerómetros también pueden fijarse por medio de imanes y hasta por contacto directo. Sin embargo, la consecuencia de esto es que el desempeño del sensor se verá afectado, reduciendo su zona de operación en frecuencia y haciendo que la frecuencia de resonancia se mueva hacia abajo como se ve en la Figura 5.

Figura 5

Si tiene alguna duda, quiere recibir más información sobre los distintos acelerómetros que tenemos para usted o del servicio de calibración en nuestro laboratorio acreditado ante la EMA, solo póngase en contacto con nosotros.

Cómo cumplir con la norma ASTM E8 para pruebas de tensión en metales

Por Grupo CTT con información de MTS

Los materiales metálicos tienen una gran importancia en distintas industrias, como lo es la acerera, automotriz y aeronáutica, entre otras más. Algunos ejemplos de su uso los podemos ver en las empresas que realizan materiales para construcción (varillas, alambres), las que realizan tuberías de acero y las que desarrollan aleaciones de metales.

Es muy posible que usted ya sepa que es imprescindible conocer el comportamiento y propiedades de los materiales con los que trabajamos. Para poder garantizar la calidad de los productos que nuestra empresa ofrece, las pruebas de tensión en materiales metálicos nos proporcionan información de gran valor sobre la resistencia y ductilidad de los materiales en tensión uniaxial. Esta información es útil para el desarrollo de aleaciones, nuevo producto, control de calidad y en comparaciones de los materiales.

La norma ASTM E8 define los métodos estándar para pruebas de tensión en materiales metálicos

Las pruebas de tensión en metales basadas en la norma ASTM E8/E8M se utilizan para determinar las propiedades mecánicas de estos materiales. Estas pruebas consisten en aplicar una carga uniaxial a la probeta para poder investigar el comportamiento estrés/deformación y propiedades críticas como: límite de elasticidad, fuerza de tensión, elongación y reducción del área.

Las soluciones para cumplir con la norma ASTM E8 en pruebas de tensión en metales suelen incluir los siguientes equipos:

Marco de carga: Sistemas universales electromecánicos como los ofrecidos por MTS Criterion® y Exceed®, y el sistema servo hidráulico dinámico Landmark®. Estos son ideales para realizar pruebas monotónicas de tensión precisas y repetibles.

Ilustración 1 MTS Criterion

Puede encontrar las máquinas universales MTS Criterion y MTS Exceed en modelos de sobremesa y modelos de piso, y cuentan con rangos de fuerza que llegan hasta los 600 kN. Incluso, hay algunos modelos que tienen doble zona de prueba, con esto se puede reducir los tiempos de configuración en caso de cambiar con frecuencia los requisitos de las pruebas.
Los equipos servo hidráulicos dinámicos MTS Landmark cuentan con capacidades superiores de rigidez y alineación, son una opción ideal si se requieren capacidades adicionales para pruebas de fatiga y fractura. Los sistemas también están disponibles en modelos de mesa y piso, y son configurables con capacidad de fuerza desde 5 kN hasta 500 kN.

MTS Landmark

Extensómetro: Son distintos factores los que hay que considerar al momento de elegir el adecuado para su prueba: la forma, el material y la dimensión de la muestra, los requisitos de eficiencia de la prueba y el presupuesto.

MTS le ofrece gran variedad de instrumentos de medición de deformación, que van desde extensómetros con clip, automáticos, hasta extensómetros ópticos y de video sin contacto, los cuales cumplen e incluso llegan a superar los requisitos de calibración de acuerdo con las normas ASTM E83 Clase B1 e ISO 9513 Clase 0.5.

En Grupo CTT contamos con los aliados más confiables del mercado y somos representantes exclusivos de MTS, por lo que podemos ofrecerle la solución que usted necesita para sus pruebas de tensión en metales basadas en la norma ASTM E8/E8M. Además, contamos con un laboratorio de calibración acreditado ante la EMA para que pueda asegurarse de la veracidad y fiabilidad de las lecturas que arrojan sus sensores.

Solo póngase en contacto con nosotros para recibir más información.

¿Qué son las pruebas NVH (Noise, Vibration and Harshness)?

Por Rubén Reyna

Desde tiempo atrás en varias industrias, pero sobre todo en la automotriz, la tendencia hacia fomentar la comodidad de los productos que se ofrecen es cada vez mayor. La calidad y el desempeño son factores indiscutibles, pero a la par, el confort también es una arista que tiene gran importancia.

Un ejemplo lo encontramos cuando manejamos durante un largo tiempo. Es probable que lleguemos a sentir las manos entumecidas debido a que las vibraciones del volante impactan al conductor. Sin embargo, quizás haya utilizado algún otro auto con el que no sintió ninguna molestia al conducir bajo las mismas condiciones. Esto se debe a las mejoras de diseño que trabajó la marca para lograr como resultado más confort en la experiencia de manejo. Esto claramente marca una diferencia, pero ¿cómo lo lograron?

Pruebas NVH (Noise, Vibration and Harshness)

Las siglas NVH se forman de las palabras en inglés Noise: ruido, Vibration: vibración y Harshness lo podríamos traducir como dureza o aspereza, refiriéndonos a algo que no es placentero. Estas pruebas parten de garantizar comodidad y calidad en los productos, pues la combinación de ambas dan como resultado marcas muy reconocidas y de prestigio.

El camino a seguir para mejorar sus diseños es probar sus componentes para saber qué tanta capacidad tienen, en primer lugar de durabilidad. Una vez que nos aseguramos de que nuestro producto va a durar el tiempo óptimo, el siguiente paso es lograr que además sea cómodo.

En términos de electrónica, normalmente el ruido se puede definir como una interferencia o un disturbio que no debería de estar presente. En las pruebas NVH se analiza principalmente el ruido y la vibración, y busca limitar la incomodidad que se genera al momento de estar manejando.

¿Cómo funcionan estas pruebas?

Una de las maneras de ejecutar estas pruebas consiste en hacer que un carro dé un recorrido en una pista de prueba en la que hay obstáculos y caminos irregulares, con esto se busca hacer vibrar la estructura del auto y medir, mediante unos instrumentos que tiene adentro, las vibraciones que se generan.

Existe otra forma y es, a través de unos pistones que tienen unas bases, se coloca al vehículo sobre estas y se empieza a hacer vibrar simulando un camino. Dentro de la cabina se ponen varios instrumentos, por ejemplo: medidores de vibración (acelerómetros) ya sea en el volante, tablero o en donde va la caja de transmisión, y micrófonos. Esto va conectado a un sistema de adquisición de datos para poder medir todas las variables y sonidos. Después se hace un análisis de esto y se decide si son o no aceptables para la experiencia de manejo.

Cumplir con los estándares

Dentro de las distintas normativas de la industria automotriz, encontramos algunas internacionales para mediciones acústicas, las cuales indican que no solamente se debe buscar el desempeño del vehículo, sino que también el confort. Para asegurar esto, todos los productos que están siendo probados tienen que pasar por las pruebas NVH. También señalan los estándares que se tienen que cumplir, la cantidad de decibeles que no se deben superar y el nivel de vibración en el volante o caja de velocidad. Un par de ejemplos son: ISO 362-1-2005 y la ISO 5130-2007.

El equipo necesario para sus pruebas

Hay una variedad de equipos que forman parte de las pruebas NVH, por ejemplo: micrófonos, acelerómetros desde los más sencillos hasta otros más complejos, como los acelerómetros triaxiales que nos permiten ver vibraciones en tres ejes diferentes dentro de la cabina del carro, equipos para resonancia acústica y los shakers modales que son precisamente para revisar la respuesta de la vibración de los componentes y con esto ver cuál va a ser su comportamiento dentro del ensamblaje final.

En Grupo CTT trabajamos con las marcas más representativas del mercado, dos de ellas MTS y Modal Shop. Permítanos saber cuáles son sus necesidades y nosotros le ofreceremos una solución para la realización de sus pruebas NVH.

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Martillo eléctrico de impacto para procesos repetibles y precisos

Por: Rubén Reyna

Dentro de la instrumentación necesaria para las distintas aplicaciones que requieren entradas de fuerza repetible, existe una herramienta que se considera vital: el martillo eléctrico de impacto, pues este es el encargado de dar un golpe (impacto) repetitivo en la pieza o estructura a probar para así determinar sus frecuencias de resonancia.

En la industria automotriz encontramos algunos de sus principales usos, por ejemplo en fundición, baleros, polvo de metal y maquinado de las piedras para esmeriles. Se emplean tanto en las pruebas destructivas como en las no destructivas, sobre todo en la gama de Noise, Vibration and Harshness (NVH).

Algunas de sus aplicaciones típicas son el análisis modal, pruebas de resonancia acústica, pruebas de impacto automatizada, integridad estructural y verificación del modelo FEA.

Garantía de repetitividad, la gran ventaja

Hay aplicaciones en las que se requiere estar golpeando hasta miles de piezas, si esto se hiciera de manera manual, uno podría dar los impactos de manera correcta los primeros 10 minutos, pero después de esto los golpes ya no tienen el mismo ritmo ni la misma intensidad.

El hecho de que en sus pruebas emplee un martillo eléctrico de impacto, le asegura que sus procesos serán repetitivos y precisos, pues a diferencia de una aplicación manual, estos cuentan con una señal eléctrica que le da un impulso para que golpee y tenga el impacto bajo control. Es la manera en que puede tener controlados tanto el tiempo, la fuerza y la intensidad.

Implica que lo puede meter en la línea de producción y dejarlo funcionando teniendo la garantía de que sus procesos se desarrollarán de la manera correcta. No se trata de quitar a las personas de estos procesos, sino de capacitarlas para que interpreten bien los resultados y así migrar a algo automatizado que se puede ir monitoreando constantemente. Se trata de tener operaciones confiables y mediciones precisas, impacto tras impacto.

Rendimiento a largo plazo

En Grupo CTT trabajamos con marcas con las que la calidad y confianza son una garantía, es por esto que con nuestros aliados Modal Shop e Impact, podemos ofrecerle el martillo que usted necesita para sus pruebas ya sea no destructiva o análisis modal, pues sus aplicaciones garantizan un diseño resistente con rendimiento a largo plazo y en largos ciclos de trabajo.

Nuestros martillos están hechos para durar mucho tiempo y compuestos de distintas piezas que se pueden desensamblar. Entonces, las piezas desgastables, que son las que están en constante golpeteo con el producto, se pueden reemplazar: son de bajo costo, consumibles y las podemos tener con un tiempo de entrega bastante corto. Por lo que se vuelve improbable el tener que reemplazar un martillo en su totalidad, aunque en algunos casos puede suceder.

El mantenimiento también es importante para evitar que el martillo se dañe, el cual, dependiendo de su uso, puede ser cada seis meses o hasta cada año.

Es importante saber que estos martillos forman parte de un todo, si bien nos ayudan a dar un golpe controlado que siempre sea el mismo, es necesario contar con el sistema completo para poder obtener y analizar los resultados requeridos.

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¿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:

Una vez que se logra el grado de nodularidad correcto, se comienza a producir el resto de las piezas.
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.
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.
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.

Cómo medir la deformación de un material sin errores

Por Daniel Rodea

Medir la deformación que tiene un material al ser sometido a situaciones extremas o determinadas condiciones de carga es crítico dentro de las pruebas y estudio de materiales. De esta manera podemos saber el comportamiento que tendrá con el paso del tiempo y asegurar su resistencia, garantizando, no solo la calidad de dichos materiales y los productos que se fabrican con ellos sino, en última instancia, seguridad en determinadas situaciones, como veremos más adelante.

Aunque a veces se crea que este tipo de mediciones se pueden hacer directamente con la máquina de pruebas, esta no es la manera correcta: las mediciones que se obtengan no serán precisas. Entonces, ¿cómo podemos garantizar que estamos midiendo la deformación con exactitud?

La respuesta es muy sencilla: con un extensómetro.

¿Qué es un extensómetro?

Un extensómetro es el dispositivo que se emplea para medir la deformación en los especímenes. Este no debe confundirse con un medidor de desplazamiento, pues estos no nos servirán para medir la deformación.

Un ejemplo de su uso lo encontramos en la industria metalmecánica. Allí se emplean para medir la deformación en barras de acero y encontrar sus propiedades mecánicas. Aunque también son muy utilizados en la industria automotriz, aeronáutica y aeroespacial.

¿Cómo funciona?

El principio de funcionamiento es la elasticidad.

1. Cuando se hacen pruebas de materiales se calcula cuánto se puede deformar dicho material dentro de la zona elástica. Se busca evitar llegar a la zona plástica, que es cuando el material ya no puede recuperar su forma original.

2. El extensómetro lleva internamente un fleje que puede ser de acero, cobre u otro material semielástico. Este tiene fijas unas galgas extensiométricas que se pegan estratégicamente. Entonces, cuando este fleje se deforma, las galgas extensométricas varían su elasticidad: si la estira, se adelgaza y aumenta su resistividad; si la comprime, su resistencia queda algo por debajo. Ante las deformaciones, la galga responde con una variación de su propia resistencia eléctrica.

3. El fleje y las galgas forman un puente de wheatstone, con este usted puede medir con total precisión y exactitud la deformación que va sufriendo el fleje, lo cual funciona de manera lineal, mientras más deformo el fleje quiere decir que más estoy abriendo o cerrando el extensómetro, es proporcional. Al comportarse de manera lineal es muy fácil calcular la deformación: se tiene una salida en un display en una máquina y se puede medir cómo se deforma el material.

4. Entonces, el extensómetro se fija directamente sobre el espécimen y ve cómo se está deformando: cómo crece (en caso de ser una prueba de tensión) o cómo se encoge (si es una prueba de compresión). El resultado que entrega el extensómetro es adimensional porque al fijarlo en el espécimen hay una longitud fija llamada longitud calibrada (gage length, en inglés) que, por ejemplo, si fueran 20 milímetros y cuando yo aplico la fuerza crece dos milímetros, entonces podemos decir que creció el 10%.

¿Qué está en juego?

Como hemos mencionado, en las pruebas de materiales la deformación no debe medirse con la misma máquina, ya que esta se deforma (esto es imperceptible al ojo humano, pero sucede) y por ende afecta a los resultados.

Para garantizar que se está midiendo la deformación correctamente, se vuelve obligatorio usar un extensómetro. No importa si la máquina se deforma: usted está midiendo directamente la deformación en el espécimen y no en la máquina. Incluso existen regulaciones que solicitan el uso de extensómetros e indican la velocidad para la prueba y la forma que debe tener la probeta o el espécimen.

Hay mucho en juego al no garantizar resultados que funcionen, usted podría imaginarse la pérdida de miles de millones de dólares que implicaría para la NASA el que su robot, Perseverance, no soportara la deformación provocada ante las bajísimas temperaturas a las que ha sido sometido en Marte y se rompiera. O el fatal accidente que ocurriría si el ala de un avión se deformara más del límite y se rompiera al no soportar las condiciones extremas a las que es sometido durante un vuelo.

Solución a la medida

Existen extensómetros para cualquier aplicación que usted necesite:

Los hay pequeños, para medir poca deformación.
Hay otros que pueden medirla en un 300 % – 400 %.
También existen extensómetros para medir deformación transversal y otros para la deformación longitudinal.
Y otros sirven para medir para altas temperaturas de 600 grados, entre otros.

En Grupo CTT le ofrecemos la solución completa. Nosotros le proveemos el extensómetro de acuerdo al material que va a ensayar, el grado de deformación y las normas en las que se está basando para ver el tamaño de longitud calibrada (gage length).

Pero nuestra labor no termina ahí, pues también podemos hacer su instalación, darle asesoría sobre su uso y calibrarlo. Esto último es de suma importancia, pues con la calibración garantizamos que el extensómetro está midiendo bien.

Esta delicada actividad debe realizarse en un laboratorio acreditado y el nuestro se encuentra acreditado por la norma ISO17025 ante la (EMA).

Para más información, le recomendamos leer Por qué su extensómetro debe estar bien calibrado.

Si tiene alguna duda o quiere comentarnos algo, solo póngase en contacto con nosotros.