Analisis de fallas

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FACULTAD DE INGENIERIA

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECANICA

ANALISIS

DE
FALLAS

NOVIEMBRE 2009

1. INTRODUCCIÓN

1. GENERALIDADES

El análisis de fallas es una metodología de trabajo, moderna y dinámica, orientada hacia la búsqueda del conocimiento integral y concreto de las razones que originan las fallas de equipos, estructuras, partes y componentes de equipos utilizadosen ingeniería. El proceso es complejo, hace uso de varias técnicas y disciplinas diferentes, y utiliza una gran variedad de observaciones, inspecciones y técnicas de laboratorio. Uno de los factores claves para el adecuado desarrollo de un análisis de falla es mantener una mente abierta mientras se examina y analiza la evidencia y adoptar una perspectiva clara y sin cambios de la falla. En ciertascircunstancias puede requerirse la colaboración de expertos en otras disciplinas para integrar el análisis de la evidencia con una comprensión cuantitativa de los esfuerzos e información de respaldo acerca del diseño, manufactura e historia de servicio del producto o sistema fallado.

Como el análisis de falla es una disciplina adecuada para identificar la raíz física de las fallas, las técnicasdel análisis de causa raíz (Root-Cause Analisis, RCA), son efectivas para explorar algunos de los otros factores que hayan contribuido a la falla, tales como factores humanos y otras causas raíz potenciales. El análisis de falla y el RCA, adecuadamente ejecutados, son etapas críticas en todo el proceso de solución del problema y son los ingredientes claves para prevenir y corregir las fallas,alcanzando altos niveles de calidad y confiabilidad, y, finalmente, mejorando la satisfacción de los usuarios.

Como todas las actividades humanas, se llegó a formular esta metodología después de una larga evolución histórica, que comienza en el año 1540 con la primera publicación que se conoce, referida a “la apariencia de las fracturas como medio para controlar la calidad de las aleacionesferrosas y no ferrosas”.

A partir de ese momento, son muchos los nombres que se ganaron un lugar en la historia del desarrollo del conocimiento que actualmente se tiene sobre las causas de fallas. Entre los más destacados se puede citar a: Reamur (1722), quien fue el primero en emplear el microscopio en metalurgia, realizando la primera clasificación del modo de rotura de los sólidos metálicospolicristalinos, en base al aspecto macroscópico de las mismas; Mallet (1856), que asoció detalles observados en fracturas de cañones obtenidos por fundición, con el modo de solidificación, constituyéndose, probablemente, en el primer intento de ejecución de un análisis de fallas; Martens (1878), quien aporta el análisis metalográfico por corte transversal de superficies de fractura; Kirsh (1889),conceptualiza la forma de propagación de sólidos policristalinos, sometidos a cargas de tracción; Brinell (1916); Howe (1916); Bain y Vilella (1948); y muchos otros, forman la larga lista de los estudiosos que fueron cimentando con sus aportes el nivel de conocimientos que hoy se tiene sobre las causas y modalidades de las fallas.

La importancia de la investigación de las fallas, quedó demostradoen los esfuerzos pioneros de los hermanos Wright en el desarrollo de los vuelos autopropulsados. De hecho, mientras Wilbur estaba viajando por Francia en 1908, Orville estaba realizando pruebas de vuelo para el ejército de USA y resultó lesionado cuando su avión se desplomó; sus pasajeros recibieron lesiones mortales. Wilbur ordenó inmediatamente el envío del avión que falló a Francia, de modo derealizar una completa y rigurosa investigación. Esto fue una década antes de que se introdujera la disciplina formal llamada Análisis de Fallas.

En la figura 1.1 se muestra una fotografía del accidente del avión de los hermanos Wright, tomada del Metals Handbooh, Volumen 10, Décima Edición.

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Figura 1.1. Accidente del avión de los hermanos Wright

Desafortunadamente, hay...
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