La importancia de las pruebas mecánicas estándares de materiales
Las propiedades mecánicas de los materiales sólidos usados en los diseños de ingeniería se determinan mediante pruebas destructivas, en muestras estandarizadas del material; esto quiere decir que las muestras se someten a la acción de un tipo de fuerza hasta que se fracturan y esto da lugar al término “propiedad mecánica”, que son las propiedades más importantes cuando se seleccionan los materiales en diseños, donde la función principal de las piezas es soportar fuerza.
Hay pruebas estándares de diversos tipos, en donde se le puede aplicar a la muestra una fuerza de tensión, compresión, torsión, flexión, etcétera. Los resultados de estas pruebas son una ayuda para que los diseñadores puedan determinar el uso apropiado de los materiales.
Los estándares internacionales usados para llevar a cabo las pruebas, especifican las características de las muestras y las condiciones de ejecución de cada prueba, a fin de que los resultados obtenidos sean válidos. Las propiedades de los materiales, se tienen que determinar, entre otras razones, para:
- Determinar las características de nuevos materiales antes de que se puedan usar en forma confiable en los diseños.
- Asegurar y controlar la calidad de las materias primas y los productos que se obtienen de ellos, para que cumplan con los requerimientos especificados por los clientes.
- Comparar resultados obtenidos en diferentes partes del mundo.
Los resultados que se publican son valores promedio para cada material, lo cual considera que se ha llevado a cabo un muestreo estadístico para seleccionar el número de probetas.
Existen organismos internacionales que redactan estos estándares, entre los que se encuentran, por ejemplo, ASTM (Sociedad Norteamericana para Pruebas y Materiales); ISO (Organización Internacional para la Estandarización), DIN (Instituto Alemán para Estándares), entre otros.
A pesar de la utilidad de los datos obtenidos de estas pruebas, también tienen ciertas limitaciones, entre las que se pueden mencionar: muchos se obtienen a temperatura ambiente cuando solo se aplica un tipo de fuerza a la muestra; además, el tiempo en que se aplica la fuerza de deformación puede ser muy corto, por lo que hay que tener cuidado en su uso de los resultados, si las condiciones de servicio difieren de las condiciones en que se lleva a cabo la prueba.
Esto nos enseña que, a pesar de usar materiales con propiedades conocidas, no se puede asegurar un diseño funcional si las condiciones de trabajo no corresponden a las que se usaron para obtener los datos de las propiedades de los materiales usados.
Por: Mtro. Cosme Gómez Pineda
