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PROCESOS

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Foto: Wilkipedia.

Fatiga:
Cuando los Materiales Llegan al Límite
María Catalina Ramírez Tovar
Periodista Metal Actual

De todas las fallas por fractura que ocurren en la industria, aproximadamente
el 95 por ciento se deben
a problemas de fatiga en
los materiales, esta es la
principal causa de fractura de piezas de máquinas
empleadas principalmente
en los sectores automotriz
ymetalmecánico, de allí la
importancia de conocerla y
saber como prevenirla.

das a esfuerzos cíclicos o cargas repetitivas(1), en cualquier
momento puede presentar problemas de fatiga, por lo
que resulta indispensable conocer la forma de disminuir
los efectos de este tipo de falla, determinando la resistencia de los materiales y los esfuerzos o cargas máximas
permitidas para cada cual.

Engranajes,tornillos, ejes,
rodamientos, cojinetes, piñones, bielas, cigüeñales y en
general, todas las piezas de máquinas que estén someti-

Vale señalar que los problemas por fatiga se agudizan
cuando existen defectos en el material utilizado o por imprecisiones en la fabricación, por ejemplo, una soldadura

Selección
inadecuada
de materiales,
errores de diseño
y fabricación y
sobrecarga de
las máquinas:los principales
causantes de la
fatiga.

La fatiga es el deterioro progresivo de un material, bien
sea metálico, cerámico, polimérico o compuesto, que origina la aparición y propagación de grietas –que causan la
fractura del material– y se presenta por acción de esfuerzos o cargas variables en el tiempo, es decir, cargas que
aparecen y desaparecen o cuya magnitud es variable.

PROCESOSPrecisamente, uno de los casos de
fatiga más recordados fue el ocurrido en 1954 con el Havilland Comet
–el primer avión a reacción para
transporte de pasajeros del mundo
y uno de los primeros en contar
con una cabina presurizada– cuyas
ventanas, como características de
diseñó, eran cuadradas, hecho que
sumado a las cargas repetitivas del
vuelo produjeron fisuras en sus esquinas que crecieron con el tiempo yfinalmente fracturaron las ventanas
en pleno vuelo, causando la muerte
a 68 personas.
Otro caso conocido en el país, fue la
caída del Puente Pescadero ocurrida
en 1996 en el departamento de Santander, caso de fatiga originado por
la aparición de grietas en las uniones soldadas de la estructura, pero
además porque “no se adelantaron
programas de inspección pues, si
bien, en una estructura de estetipo
es inevitable que se presenten grietas
de fatiga por el tipo de juntas soldadas utilizadas, era necesario hacer
inspecciones y un seguimiento constante”, señala Edgar Espejo Mora,
Ingeniero Mecánico con Maestría en
Materiales y Procesos de la Universidad Nacional de Colombia.
La fatiga puede ser, sin duda, causante de graves pérdidas económicas, de
tiempo e incluso vidas para cualquier
industria,por ello, actualmente la
mayoría de los contratos de fabricación incluyen cláusulas de garantía
referentes a la vida útil de los productos y específicamente, al tiempo
de servicio óptimo exacto durante
el cual se garantiza que funcionarán
correctamente antes de que se produzca una falla.

Inicio, Propagación y Fractura
Además de los esfuerzos cíclicos que
originan la fatiga, existen otros fac-Fotos: Cortesía Unal.

puesta incorrectamente, por una
carga o medio ambiente de servicio
no previsto o bien, por un diseño inadecuado, siendo este último uno de
los principales causantes de fallas.

Grieta abierta en
cigüeñal y caldera
que presentaron
fatiga, mostrando el
sitio de iniciación de
la grieta y las marcas
de playa y estrías
características de la
fatiga.

tores que actúan sobre losmateriales
y que pueden generan otros tipos de
fatiga, por ejemplo, si además del
esfuerzo cíclico hay corrosión se trata de un fenómeno conocido como
corrosión fatiga, cuya diferencia con
respecto a la fatiga por esfuerzo cíclico es que las grietas se propagan más
rápidamente y por ende, la fractura
se presenta en un periodo de tiempo
muy corto.
Otra clase de fatiga y que se conoce
como fatiga...