Seleccion De Materiales
Páginas: 28 (6751 palabras)
Publicado: 26 de octubre de 2012
Selección de materiales
La selección del tipo de material que se requiere para una aplicación determinada, es solo una de las fases en las que un diseñador o ingeniero de materiales se basa. El conjunto de fases previas a la selección comprende 1) necesidad, 2) diseño conceptual, 3) diseño de formulación, 4) diseño en detalle y 5) manufactura y montaje. Las actividades completas que llevan a laselección del material más adecuado se resumen en la figura 1.
Cabe mencionar, que para la utilización de cualquiera de los métodos de selección de materiales que existen, el diseñador o ingeniero de materiales, debe partir de la etapa conceptual, en la cual se identifica una categoría o categorías muy amplias como posibles materiales a usar.
El tipo y valor del esfuerzo aplicado y la formageométrica, entre otras variables que deben considerarse, otorgan restricciones en cuanto al tipo de material a seleccionar. Por ejemplo, en el caso de esfuerzos de flexión o torsión como los que actúan en un resorte de hoja, nos indica que dentro de las posibles familias de materiales que existen (metales, cerámicos, polímeros y compuestos), los más adecuados son los metales y dentro de estoslos aceros. Por tanto, en la etapa de formulación del problema, se examina con mayor detenimiento cual de los diferentes aceros se pueden usar con mayor confianza (si son aceros de bajo, medio o alto carbono o si son aceros de baja o alta aleación). La selección preliminar se puede hacer con base en los datos de propiedades dadas por los proveedores. De esta forma, se pueden identificar algunos deestos proveedores y en la selección final se trabaja con las propiedades dadas por el proveedor que facilite la consecución del material más adecuado y con mayor facilidad.
Prueba de flexión en polímeros
La prueba de flexión en polímeros es una prueba cuasi estática que determina el módulo de flexión, el estrés de flexión y la deformación por flexión en una muestra polimérica.
Losresultados de esta prueba describen el comportamiento de un polímero a través de un diagrama de estrés-deformación, al igual que las pruebas de ´tracción y compresión.
Las normas para esta prueba son:
▪ ISO 178 (2001) Revisión alemana DIN EN ISO 178 (2002): Deformación en pruebas de flexión de polímeros.
▪ DIN EN 63 (1977): Deformación en pruebas de flexión para polímeros reforzados con fibra devidrio.
▪ DIN 53423 (1975): Deformación en pruebas de flexión para polímeros espumados.
Existen 2 variantes para la prueba, con tres puntos de apoyo y 4 puntos de apoyo o con un punto g, si asi se requiere.
Las ventajas de la prueba con 4 puntos incluyen la eliminación del cálculo el momento de flexión pues este es constante, además que el corte entre los apoyos es cosntante, la exactitud esmayor, sin embargo la instalación de la prueba con 4 puntos es más complicada y el costo de los equipos de 4 puntos es mayor.
conocido por sus siglas en inglés como DMA. Es un análisis utilizado en estudios de procesos de relajación y en reología, para estudiar y caracterizar el comportamiento de materiales viscoelásticos como polímeros y sus respuestas ante impulsos, estrés, deformación entiempo y frecuencia.
Este estudio es importante para la comprensión de la mecánica de materiales poliméricos utilizados como hules, fibras textiles, empaques, plásticos, espumas y diferentes compuestos.
DMA utiliza el principio de estímulo-respuesta, para ello una fuerza oscilante es aplicada a la muestra y el desplazamiento resultante es medido, la rigidez de la muestra puede ser determinaday el módulo de la muestra puede ser calculado. Por medio de la medición del lapso entre el desplazamiento y la fuerza aplicada es posible determinar las propiedades de deformación del material.
Los materiales viscoelásticos como los polímeros existen típicamente "en dos estados", es decir, muestran propiedades vítreas con un módulo considerablemente alto a bajas temperaturas y un estado...
La selección del tipo de material que se requiere para una aplicación determinada, es solo una de las fases en las que un diseñador o ingeniero de materiales se basa. El conjunto de fases previas a la selección comprende 1) necesidad, 2) diseño conceptual, 3) diseño de formulación, 4) diseño en detalle y 5) manufactura y montaje. Las actividades completas que llevan a laselección del material más adecuado se resumen en la figura 1.
Cabe mencionar, que para la utilización de cualquiera de los métodos de selección de materiales que existen, el diseñador o ingeniero de materiales, debe partir de la etapa conceptual, en la cual se identifica una categoría o categorías muy amplias como posibles materiales a usar.
El tipo y valor del esfuerzo aplicado y la formageométrica, entre otras variables que deben considerarse, otorgan restricciones en cuanto al tipo de material a seleccionar. Por ejemplo, en el caso de esfuerzos de flexión o torsión como los que actúan en un resorte de hoja, nos indica que dentro de las posibles familias de materiales que existen (metales, cerámicos, polímeros y compuestos), los más adecuados son los metales y dentro de estoslos aceros. Por tanto, en la etapa de formulación del problema, se examina con mayor detenimiento cual de los diferentes aceros se pueden usar con mayor confianza (si son aceros de bajo, medio o alto carbono o si son aceros de baja o alta aleación). La selección preliminar se puede hacer con base en los datos de propiedades dadas por los proveedores. De esta forma, se pueden identificar algunos deestos proveedores y en la selección final se trabaja con las propiedades dadas por el proveedor que facilite la consecución del material más adecuado y con mayor facilidad.
Prueba de flexión en polímeros
La prueba de flexión en polímeros es una prueba cuasi estática que determina el módulo de flexión, el estrés de flexión y la deformación por flexión en una muestra polimérica.
Losresultados de esta prueba describen el comportamiento de un polímero a través de un diagrama de estrés-deformación, al igual que las pruebas de ´tracción y compresión.
Las normas para esta prueba son:
▪ ISO 178 (2001) Revisión alemana DIN EN ISO 178 (2002): Deformación en pruebas de flexión de polímeros.
▪ DIN EN 63 (1977): Deformación en pruebas de flexión para polímeros reforzados con fibra devidrio.
▪ DIN 53423 (1975): Deformación en pruebas de flexión para polímeros espumados.
Existen 2 variantes para la prueba, con tres puntos de apoyo y 4 puntos de apoyo o con un punto g, si asi se requiere.
Las ventajas de la prueba con 4 puntos incluyen la eliminación del cálculo el momento de flexión pues este es constante, además que el corte entre los apoyos es cosntante, la exactitud esmayor, sin embargo la instalación de la prueba con 4 puntos es más complicada y el costo de los equipos de 4 puntos es mayor.
conocido por sus siglas en inglés como DMA. Es un análisis utilizado en estudios de procesos de relajación y en reología, para estudiar y caracterizar el comportamiento de materiales viscoelásticos como polímeros y sus respuestas ante impulsos, estrés, deformación entiempo y frecuencia.
Este estudio es importante para la comprensión de la mecánica de materiales poliméricos utilizados como hules, fibras textiles, empaques, plásticos, espumas y diferentes compuestos.
DMA utiliza el principio de estímulo-respuesta, para ello una fuerza oscilante es aplicada a la muestra y el desplazamiento resultante es medido, la rigidez de la muestra puede ser determinaday el módulo de la muestra puede ser calculado. Por medio de la medición del lapso entre el desplazamiento y la fuerza aplicada es posible determinar las propiedades de deformación del material.
Los materiales viscoelásticos como los polímeros existen típicamente "en dos estados", es decir, muestran propiedades vítreas con un módulo considerablemente alto a bajas temperaturas y un estado...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.