Tensión/compresión
Las propiedades básicas de los materiales son fundamentales para el diseño y la evaluación del rendimiento.
Si bien las pruebas de tensión y compresión son dos de los tipos más básicos de pruebas para las propiedades de los materiales, también son dos de los más útiles. Estos datos básicos de las propiedades de los materiales son fundamentales para el diseño de componentes y la evaluación del rendimiento del servicio. La información analítica típica derivada de las pruebas de tensión y compresión incluye lo siguiente: fuerza de compresión, límite elástico, elongación, módulo de límite proporcional de elasticidad, reducción en el área, deformación, punto límite, esfuerzo límite y resistencia a la tensión final.
Las aplicaciones de prueba típicas y las áreas de desarrollo que apoyan pueden incluir lo siguiente:
- la determinación de las propiedades de tensión/compresión de materia prima para comparar con las especificaciones de materiales documentadas;
- los datos de propiedad de los materiales experimentales para modelos de elementos finitos u otros diseños de productos a fin de determinar el comportamiento mecánico deseado y los ciclos de servicio;
- la estimación del rendimiento mecánico de los componentes al duplicar el entorno de servicio esperado.
Requisitos importantes para las muestras de prueba
Las pruebas de tensión y compresión en metales y plástico utilizan muestras preparadas de forma especial. Pueden ser muestras cilíndricas mecanizadas o muestras de bandeja llana (que suele llamarse expansor) y tener una proporción específica de diámetro largo a ancho en el área de prueba (medidor) para cumplir con los estándares de prueba ASTM/ISO. Las geometrías cilíndricas y tubulares, las fibras y los alambres se prueban directamente utilizando accesorios diseñados especialmente con agarre optimizado y ubicación de fallas.
La geometría de muestra más común es un cilindro circular con extremos llanos/paralelos. Se utilizan otras formas, pero generalmente requieren accesorios especiales para evitar vuelcos, etc. Las pruebas de componentes o de simulación de servicios dependen del uso de configuraciones/máquinas de prueba específicas.
Las muestras biológicas suelen requerir pruebas en la condición en que se encuentran, aunque no es raro que se trabaje con muestras más pequeñas de áreas específicas (p. ej., hueso) de interés. Las pruebas a pequeña escala no suelen ajustarse a los estándares establecidos y el ingeniero de prueba debe elaborar la geometría de la muestra, el método de agarre y el tamaño del equipo de prueba apropiado (p. ej., baja fuerza) para obtener resultados optimizados y repetibles.
Se utilizó una variedad de instrumentos de prueba ElectroForce® de TA ElectroForce® para pruebas de tensión y compresión eficaces como parte de un diseño de producto integral o programa de investigación.