Seleccion de materiales

Factores Y Restricciones Que Intervienen En La Selección De Los 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 ymontaje.

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 forma geométrica, entre otras variables que debenconsiderarse, 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 estos los aceros. Por tanto, en la etapa de formulación delproblema, 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 de estos proveedores y en la selección final se trabaja conlas propiedades dadas por el proveedor que facilite la consecución del material más adecuado y con mayor facilidad.

Se pueden mencionar, entre otras características, que un material ideal cumple con la siguiente lista de requisitos: Inagotable y siempre disponible para su reemplazo – que sea barato para refinar y producir – que sea fuerte, rígido, y dimensionalmente estable a diferentestemperaturas – que sea liviano – que sea resistente a la corrosión y al desgaste – que no tenga efectos sobre el medio ambiente o las personas – que sea biodegradable – que tenga numeroso usos. Estos requisitos dificultan la selección del material ideal. Es por esto, que se usan métodos más o menos exactos, que permiten hacer una aproximación del material más idóneo para alguna aplicación.

Engeneral, los métodos para selección de materiales se basan en una serie de parámetros entre físicos, mecánicos, térmicos, eléctricos y de de fabricación que determinan la utilidad técnica de un material.

Debido al alto número de factores que afectan la selección de materiales, el diseñador determina cuales son las propiedades más relevantes para la aplicación que se tiene y con base en ellas, hacela selección. En general los métodos para seleccionar materiales hacen una refinación más o menos amplia de estos parámetros. A continuación se hace una breve descripción de tres de los métodos usados en la selección de materiales.

a) Método tradicional. Con este método, el ingeniero de materiales escoge el material que cree más adecuado, con base en la experiencia de partes que tiene unfuncionamiento similar y que han mostrado buenos resultados. Este método es también conocido como materiales de ingeniería de partes similares. El método mantiene buena aceptación debido a lo siguiente: El ingeniero se siente seguro con un material usado y ensayado – En algunos casos esto contribuye a la estandarización del stock – Las características de proceso del acero son bien conocidas – Ladisponibilidad del acero está asegurada – Generalmente en un gran porcentaje de partes se usan aceros baratos, sin tratamiento térmico, evitando pérdida de tiempo en ensayos y procesos. Sin embargo, el uso de este método, en ocasiones conduce a serios problemas, ya que no se hace un estudio real del ambiente de trabajo del componente o equipo, el cual puede ser decisivo a la hora de escoger el...