Análisis de fallas

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18 may 2022
2 min de lectura

Actualizado: hace 4 días

Imagen recreada con IA de una pieza metálica cilíndrica que muestra deformación plástica severa en su borde superior, con material desplazado y redondeado por presión excesiva. — Análisis de fallas por deformación plástica: Desplazamiento de material en los bordes de una pieza cilíndrica debido a esfuerzos mecánicos que superaron el límite elástico del acero.

Aprender sobre Análisis de fallas en los procesos de manufactura industrial le ayudará a seleccionar correctamente el acero y el tratamiento térmico ideal. Así, les garantizará una vida útil más larga a sus piezas y repuestos.

Desgaste adhesivo

Es la aparición de microsoldaduras puntuales entre la superficie de la pieza y el material con el que trabaja, sobre todo si se trata de materiales de trabajo blandos, como el aluminio, las aleaciones de cobre, los aceros inoxidables y los aceros de bajo carbono. Para contrarrestar la tendencia a este tipo de desgaste, se recomienda un temple de alta dureza y un proceso de acabado que disminuya el coeficiente de fricción.

Entre los aceros ideales para reducir el desgaste adhesivo se encuentran los pulvimetalúrgicos, pues poseen además gran cantidad de carburos pequeños y bien distribuidos que proporcionan alta ductilidad, una característica importante para contrarrestar este mecanismo de falla. El tratamiento superficial recomendable es la nitruración por plasma, ya que el bombardeo de iones limpia la pieza (control de sputtering) y disminuye el coeficiente de fricción.

Gráfica técnica industrial que ilustra un ejemplo de desgaste adhesivo

Desgaste abrasivo

Se presenta, usualmente, cuando la pieza actúa contra un material de trabajo duro, entrando en contacto con óxidos, carburos, partículas cerámicas, entre otros. Para mejorar la resistencia, lo recomendable es emplear aceros de alta aleación (AISI D2, D3, D6), con gran cantidad de carburos duros, y efectuar un tratamiento térmico que garantice alta dureza.

Melladuras

Conocidas también como despiques o desportillamientos, ocurren después de períodos cortos de trabajo. Se originan cuando pequeñas grietas superficiales crecen hasta causar desprendimientos de pequeños trozos de acero, especialmente en los filos. La causa de esta falla es la falta de tenacidad de la herramienta, por tanto se debe elegir un acero con ductilidad alta.

Deformación plástica

Se presenta cuando se excede el límite elástico del acero de la pieza/herramienta, dejándola la mayoría de las veces, inutilizada. Para evitar este tipo de falla, se debe incrementar la resistencia mecánica a través de aumentos en la dureza y/o cambios de material.

Grietas y/o rotura total

Es la peor falla posible, pues exige cambio inmediato de herramienta. Ocurre cuando una fisura viaja rápidamente hasta causar la rotura total. Entre las causas se destacan: concentradores de tensiones, defectos de rectificado, marcas de mecanizado, fallas de diseño (esquinas agudas o faltas de radios de acuerdo), problemas de electroerosionado, corte por hilo, capa blanca sin pulir, defectos provocados durante el tratamiento térmico y mala selección del material.