22 Ago

Fatiga:


Es una forma de rotura que ocurre en materiales sometidos a tensiones dinámicas y fluctuantes, entendemos como rotura a la separación de un cuerpo en dos o más piezas en respuesta a una tensión aplicada. Para que ocurra fatiga se ha de dar un periodo prolongado de tensiones repetidas o deformaciones cíclicas, estas tensiones repetidas o cíclicas pueden ser axiales, de flexión o de naturaleza torsional. Las tensiones fluctúan con el tiempo de tres modos diferentes: 1- Amplitud de tensión simétrica respecto a un nivel medio igual a cero (ciclo de carga invertida). 2-Amplitud de tensión asimétrica respecto un nivel medio igual a cero (ciclo de carga repetida). 3-Amplitud de tensión irregular. Los resultado obtenidos pueden ser representados en un digrama S-N donde se enfrentan la tensión con el número de ciclo hasta la rotura, en estos cuanto mayor sea la tensión, menor es el número de ciclo que aguanta, para algunas aleaciones existe un límite de fatiga por debajo del cual no existirá rotura por fatiga. En cambio en otros materiales, la rotura por fatiga ocurrirá independiente de la tensión aplicada. En dichos materiales la respuesta a la fatiga se especifica mediante la resistencia a la fatiga, esto es el nivel de tensión que produce la rotura después de un determinado número de ciclos.

Tres Etapas:


1- Iniciación de la grieta:
Ocurre la formación de una pequeña grieta en regiones de alta concentración de tensiones, se inicia en lugares de concentraciones de tensiones como juntas, roscas, ranuras de chavetas… También pueden producirser por discontinuidades producidas por las cargas cíclicas. 2- Propagación de la grieta sucede en varias etapas:la primera etapa la superficie de fatiga que se forma tiene forma plana y sin detalles importantes, la duración de esta etapa de penderá del nivel de tensión y el material; en la segunda etapa la velocidad de propagación aumenta drásticamente, en esta etapa el crecimiento de la grieta tiene lugar mediante un proceso repetitivo de enrolamiento y agudizamiento de la punta de la grieta, la superficie de fatiga formada en este etapa se caracteriza por la formación de marcas denominadas marcas de playa y estrías, cada banda de marca representa un periodo de tiempo en el cual ocurre la propagación de la grieta. 3- Por último se produce la rotura en este ciclo no se producen marcas de playa y puede darse por rotura dúctil o frágil.

Velocidad de propagación grieta:


Esta velocidad es función del nivel de tensión del tamaño de la grieta y del material. En una gráfica en la que representamos la longitud de la grieta frente al número de ciclos, la velocidad d la grieta será la pendiente d algún punto de la curva, siendo más grande conforme crece la dl tamaño d la grieta o a medida q crece el nivel de tensión. N = Ecuación

    T GRIFFIT  Ecuación     a= mitad d longt grieta interna   γ= energía   superficial

                 E =modulo de elasticidad

T Griffith:


Durante la propagación de una grieta se produce lo que se denomina liberación de energía de deformaciones elásticas parte de la energía que es almacenada en el material cuando es deformado elásticamente. También se forman nuevas superficies en las caras de la grieta cuando esta se extiende lo cual origina un incrementeo en la energía superficial de una grieta del sistema. Griffith desarrolló un criterio para la propagación de una grieta elíptica realizando un balance energético entre estas dos energías. Demostró que la tensión crítica que se requiere par propagar una grieta en un material fárgiles.

Moldeo cerrado: Compresión en frio:


Es un proceso de estampación, donde se coloca el refuerzo y la matriz sobre un molde fijo, cerrando el molde una mitad superior y se aplica una presión. El molde es el negativo, donde esta inscrita la forma de la pieza. El refuerzo es un material con forma semejante a la del producto que se quiere obtener. Se usa para piezas de automóviles, señales viales, etc.

Compresión en caliente:

Esta técnica el molde se calienta por medio de un fluido térmico o con resistencias. El tiempo en que se aplica la presión depende del tiempo de polimerización de la resina y del espesor de la pieza. Esta técnica se denomina compresión por vía húmeda. Igual que la de compresión en frio pero sIne usa el calor para el curado de la resina. Se usa para placas de circuitos integrados.

Moldeo por compresión SMC:

Un semielaborado de tipo SMC se prensa bajo una presión hidráulica. En este caso el semielaborado consiste en hojas de pequeño espesor formadas por resina termoestable y  refuerzo. Se sitúa la fibra entre dos capas del termoestable que se compacta y se enrolla para permitir la maduración. La fibras se colocan en diferentes posiciones para hacerlo más resistente. Cuando los rollos de smc están maduros, se cortan y meten en  la prensa donde se comprime durante un tiempo que lo decide el termoestable.

Estampación de termoplásticos reforzados:

El estampado es un método muy utilizado en la fabricación de piezas de material termoplástico reforzado con fibra de vidrio. El proceso se alimetno de placas de termoplásticos reforzado rígidas que pueden ser previamente calentadas para ser más maleables. Las piezas son transportadas hasta un molde donde son estampadas con una prensa. El método de estampación ofrece la posiblidad de fabricar piezas de gran tamaño y complejidad con espesores variables y grandes volúMenes de producción. Tienen buenas propiedades mecánicas gracias a su gran volumen de fibra.

Inyeción de termoestables o plásticos:

El material formado por matriz termoplástica o termoestable y refuerzo se alimenta por una tolva. Después es transportado hasta el molde por medio de un tornillo sin fin. El sistema se calienta mediante un fluido térmico o resistencias. Se inyecta el material en el molde.

Moldeo por transferencia de resinas:

preforma, esta formada por la fibra que es la encargada de dar forma de la pieza final que posteriormente se intrudicirá en el molde. Molde: generalmente metálico donde se va a producir la mezcla de la resina con la preforma. El molde se sella tras introducir la preforma es fundamental un buen vacío para así conseguir el buen llenado sin poros de la resina. Resina: es inyectada  alta presión (0,5-1 bar). Se caracteriza por la viscosidad y el itnervalo en el que esta permanece en unos valores suficientes para permitir la fluencia por la preforma en el interior del molde y así conseguir un buen llenado.

Moldeo por pultrusión:

El refuerzo pasa por los órganos de conformados que aseguran la correcta entrada de los refuerzos en la hilera. En la hilera caliente tiene lugar silmutaneamente la obteción de la forma del perfil y la reticulación de la resina.

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