Máquina universal de ensayos, ¿qué es y por qué se llama así?

Descubre la Versatilidad de la Máquina Universal de Ensayos de SERVOSIS

Las máquinas universales de ensayos representan la columna vertebral de la ingeniería de materiales y la industria manufacturera, al ofrecer una plataforma versátil y precisa para evaluar una amplia gama de materiales en condiciones controladas. Estas máquinas, similares en apariencia a prensas industriales, están diseñadas para aplicar cargas específicas a materiales bajo prueba, permitiendo realizar ensayos de tracción, compresión o flexión para medir con precisión sus propiedades mecánicas y físicas.

La esencia de su funcionamiento radica en la aplicación de fuerza controlada mediante placas de compresión o mordazas, que pueden ser cónicas o laterales, activadas por diferentes mecanismos, como tornillos en el caso de mordazas manuales o sistemas hidráulicos en el caso de mordazas hidráulicas. Este conjunto de componentes proporciona un entorno robusto y controlado para llevar a cabo ensayos rigurosos que arrojen información crucial sobre la resistencia, la elasticidad, la deformación y otras propiedades fundamentales de los materiales.

Funcionamiento de la Máquina Universal de Ensayos

Mecanismos de aplicación de fuerza: placas de compresión y mordazas

Las máquinas universales de ensayos utilizan diferentes mecanismos para aplicar fuerza a los materiales bajo prueba. Dos de los principales son las placas de compresión y las mordazas.Las placas de compresión son superficies planas que se utilizan para aplicar fuerza de manera uniforme sobre un material en estado sólido. Estas placas se ajustan a la parte superior e inferior de la muestra y aplican la fuerza necesaria para realizar ensayos de compresión.

Por otro lado, las mordazas son dispositivos que sujetan la muestra de forma segura durante el ensayo. Pueden ser de diferentes tipos, como mordazas cónicas o laterales, que se adaptan a la geometría específica de la muestra. Las mordazas se accionan mediante tornillos en el caso de mordazas manuales, o mediante sistemas hidráulicos en el caso de mordazas hidráulicas, garantizando así un agarre firme y uniforme del material durante el ensayo.

Servocontrol y su papel en la aplicación de cargas controladas

El servocontrol es un sistema que permite aplicar cargas controladas de manera precisa durante el ensayo. Este sistema ajusta automáticamente la fuerza aplicada a la muestra según los parámetros establecidos, garantizando así la reproducibilidad y precisión de los resultados.

El servocontrol se basa en la retroalimentación continua de datos obtenidos durante el ensayo, como la deformación y la carga aplicada. A partir de esta información, el sistema ajusta la fuerza aplicada para mantener las condiciones deseadas, como una velocidad de carga constante o un nivel específico de tensión o compresión.

Este control preciso de la carga es fundamental para garantizar la validez de los resultados del ensayo y para cumplir con los estándares de calidad y seguridad en la industria.

Proceso de medición de deformación y carga durante el ensayo.

Durante el ensayo en una máquina universal de ensayos, se registran continuamente datos sobre la deformación experimentada por la muestra y la carga aplicada sobre ella. Este proceso de medición se realiza utilizando diferentes dispositivos, como extensómetros para medir la deformación y celdas de carga para medir la fuerza aplicada.

Los extensómetros son dispositivos que se adhieren a la muestra y miden cambios en su longitud o deformación durante el ensayo. Estos cambios se convierten en señales eléctricas que se registran y analizan para determinar la respuesta del material a la carga aplicada.

Por otro lado, las celdas de carga son dispositivos que miden la fuerza aplicada sobre la muestra. Estas celdas convierten la fuerza mecánica en señales eléctricas que se registran y procesan para obtener datos precisos sobre la carga aplicada durante el ensayo.

El proceso de medición de deformación y carga es fundamental para evaluar las propiedades mecánicas y físicas de los materiales y para garantizar la calidad y seguridad de los productos fabricados.

Aplicaciones de la Máquina Universal de Ensayos

Ensayos de tracción, compresión y flexión: ¿Qué son y cómo se realizan?

  • Tracción: Este ensayo evalúa la resistencia de un material a ser estirado o alargado. Se aplica una fuerza axial que intenta separar la muestra, midiendo la fuerza necesaria para producir una fractura.
  • Compresión: En este ensayo, se aplica una fuerza que tiende a comprimir la muestra, evaluando su resistencia a ser comprimida. La muestra se coloca entre dos placas de compresión y se aplica una carga hasta que se alcanza la falla.
  • Flexión: En este ensayo, la muestra se somete a una carga que intenta doblarla. Se evalúa la resistencia del material a la flexión y su capacidad para soportar cargas en diferentes direcciones.

Otros tipos de ensayos: cizalladura, pelado, desgarramiento, cíclico y ductilidad a la flexión

  • Cizalladura: Evalúa la resistencia de un material a ser cortado, aplicando una fuerza tangencial a la superficie de la muestra.
  • Pelado: Este ensayo evalúa la adhesión entre dos materiales al intentar separarlos entre sí.
  • Desgarramiento: Se mide la resistencia de un material a ser desgarrado bajo una carga específica.
  • Cíclico: Este tipo de ensayo somete al material a cargas cíclicas repetidas para evaluar su resistencia a la fatiga.
  • Ductilidad a la flexión: Evalúa la capacidad del material para deformarse plásticamente antes de fracturarse bajo cargas de flexión.

Propiedades evaluadas: elasticidad, esfuerzo, alargamiento, dureza, embutibilidad y resiliencia.

  • Elasticidad: Capacidad del material para recuperar su forma original después de aplicar una carga y luego eliminarla.
  • Esfuerzo: La fuerza aplicada por unidad de área en la muestra durante el ensayo.
  • Alargamiento: La deformación o cambio en la longitud de la muestra antes de fracturarse.
  • Dureza: Resistencia del material a ser penetrado o deformado localmente.
  • Embutibilidad: Capacidad del material para deformarse plásticamente sin fracturarse.
  • Resiliencia: La capacidad del material para absorber energía y deformarse bajo carga, luego recuperar su forma original al eliminar la carga.

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