La necesidad de las pruebas de torsión
Muchos productos y componentes están sujetos a fuerzas de torsión durante su aplicación prevista. Con las pruebas de torsión, los diseñadores pueden comprender las condiciones de servicio reales, mejorar la calidad del producto, validar el diseño y verificar el proceso de producción real. Los productos como las endoprótesis biomédicas, dispositivos ortopédicos implantables, sujetadores y componentes de dirección/amortiguación automotriz son ejemplos de productos que están sujetos a tensión por torsión en su entorno de servicio típico.
Los tipos de pruebas de torsión utilizados varían según la información deseada del material o componente. Algunos ejemplos incluyen pruebas de torsión de tipo biomédico para huesos, tornillos óseos y ensambles de placas. Ya sea para caracterizar una prueba de inserción de torsión para tornillos óseos o para realizar pruebas de fallas básicas, pruebas de calidad o validación del proceso de fabricación, se puede diseñar y realizar un tipo de método de prueba de torsión a fin de cumplir con las necesidades de cada aplicación.
Analogías a pruebas de tensión/compresión
Las pruebas de torsión generalmente se realizan para determinar las propiedades de torsión de un material o componente. Semejante a las propiedades determinadas durante una prueba de tensión/compresión, el diagrama “torque versus ángulo”, por ejemplo, es similar a la curva “esfuerzo versus deformación”. Las propiedades determinadas incluyen:
- Módulo de elasticidad en corte
- Fuerza límite de corte (límite elástico de torsión)
- Fuerza de corte máxima
- Módulo de ruptura en corte
- Ductilidad (por el plano de corte máximo)
- Falla por acritud (perpendicular a la tensión por esfuerzo máxima, 45°)
Tipos de prueba de torsión
Las pruebas de torsión se pueden aplicar solo a un movimiento de rotación o a la aplicación de fuerzas axiales (tensión y compresión) y de torsión (momento). Los tipos de pruebas incluyen los siguientes:
Solo torsión: Aplica cargas de solo torsión (torque o momento) a la muestra o el dispositivo.
Axial-torsión: Aplica carga axial (tensión o compresión) y torque.
Prueba de falla: Torsión del producto, componente o espécimen hasta la falla.