Procesos Manufactura
Introducción
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Las propiedades mecánicas de un material determinan su comportamiento cuando se le sujeta a esfuerzos mecánicos.
Las propiedades mecánicas son importantes porque el funcionamiento y rendimiento de un producto dependen de su capacidad de resistir a la deformación ante los esfuerzos a que se le somete durante su uso.ESFUERZO MECANICO
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Existen tres tipos de esfuerzos estáticos a los que se sujetan los materiales:
Tensión.
Compresión.
F
Corte.
F
PRUEBA DE TENSION
Procedimiento para esfuerzo – deformación. estudiar la
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o Estiramiento del material mediante la aplicación de fuerzas contrarias.
Tipos de curvas esfuerzo – deformación. Curva de esfuerzo –deformación de ingeniería. Curva de esfuerzo – deformación verdadera.
PRUEBA DE TENSION
Esfuerzo - deformación de ingeniería Es la relación entre el área y las longitudes originales de la muestra. El esfuerzo de ingeniería , se obtiene de la siguiente manera: e = F/Ao
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Donde: e = esfuerzo de ingeniería (MPa = Lb/in² = N/mm²) F = fuerza aplicada durante la prueba (N = lb) Ao =área original de la muestra (mm² o ln²)
PRUEBA DE TENSION
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La deformación de ingeniería se calcula de la siguiente manera:
e = (L – Lo)/Lo Donde: e = Deformación de ingeniería (mm/mm = in/in) L = Longitud de cualquier punto durante el estiramiento (mm = in) Lo = Longitud original de la muestra (mm = ln)
PRUEBA DE TENSION
Relación esfuerzo - deformación Modos de comportamientodel material elástico. La relación entre el esfuerzo y la deformación es lineal. Ley de Hooke.
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e = Ee
Donde:
E = Modulo de elasticidad
Resistencia a la tensión TS = Fmax/Ao
PRUEBA DE COMPRESION
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Una prueba de compresión aplica una carga que comprime una muestra cilíndrica colocada entre dos placas.
PRUEBA DE COMPRESION
Esfuerzo - deformación de ingenieríaCon forme se comprime la muestra, se reduce la altura y el área de su sección transversal se incrementa.
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El esfuerzo de ingeniería , se obtiene de la siguiente manera:
e = F/Ao
Donde:
e = esfuerzo de ingeniería (MPa = Lb/in² = N/mm²)
F = fuerza aplicada durante la prueba (N = lb) Ao = área original de la muestra (mm² o ln²)
PRUEBA DE COMPRESION
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La deformación deingeniería se calcula de la siguiente manera:
e = (h – ho)/ho Donde: e = Deformación de ingeniería (mm/mm = in/in) h = Altura de cualquier punto durante la compresión (mm = in) ho = Altura original de la muestra (mm = in)
DOBLADO Y PRUEBAS DE MATERÍALES FRAGILES
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Las operaciones de doblado se emplean para forma placas y hojas metálicas. El proceso de doblar una sección transversalrectangular, sujeta al material a esfuerzos de tensión (y deformación) en la mitad externa de la sección que se dobla, y a esfuerzos de compresión (y deformaciones) en la mitad interior.
Si el material no se fractura queda doblado en forma permanente (plásticamente).
DOBLADO Y PRUEBAS DE MATERÍALES FRAGILES
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La prueba de doblado ó prueba de flexión se utiliza para probar laresistencia de estos materiales. El valor de resistencia obtenida de esta prueba se denomina resistencia a la ruptura transversal, y se calcula de la siguiente manera TRS = 1.5FL/ bt2 Donde: TRS = resistencia a la ruptura transversal, MPa (lb/in2) F = carga aplicada al ocurrir la fractura, N (lb) L = longitud entre los puntos de apoyo de la muestra, mm (in) b y t = son las dimensiones de la muestra mm,(in)
PRUEBA CORTANTE
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Aplicación de esfuerzos en direcciones opuestas sobre ambos lados de un elemento delgado a fin de deformarlo.
F
F
PRUEBA CORTANTE
Prueba de torsión
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Esfuerzo cortante
Deformación cortante
Modulo de cortante
PRUEBA CORTANTE
Prueba de torsión El esfuerzo cortante se identifica como:
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Donde:
: Esfuerzo...
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