Ensayos de fractografía y microscopía
En INFINITIA, investigamos y llevamos adelante análisis de fallos en los materiales. Por ello, somos expertos en ensayos de fractografía y microscopía. Estudiamos las superficies de fractura y proporcionamos un análisis detallado de las condiciones que causaron la rotura. Además de nuestra experiencia y conocimiento, el uso de técnicas avanzadas como el microscopio electrónico de barrido (SEM), nos permiten examinar características microscópicas que no son visibles a simple vista.
Con nuestros análisis, ayudamos a empresas como la tuya a identificar los modos de fallo y a mejorar el diseño y el rendimiento de los productos. Descubre lo que podemos hacer por ti.
¿Qué es la fractografía?
La fractografía es el estudio de las superficies de fractura de los materiales, que sirve para determinar las causas y los modos de fallo. En el laboratorio de INFINITIA analizamos las características y patrones que se forman en la superficie de fractura para identificar si la rotura fue causada por una fractura frágil, fractura dúctil, fractura por cizallamiento o rotura por fatiga. Estos análisis son clave para prevenir futuros fallos y optimizar los materiales y procesos de fabricación en sectores como la automoción, la aeronáutica y la construcción.
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Tipos de fracturas de los materiales
Fractura frágil
Se caracteriza por una rotura rápida y sin deformación plástica apreciable. Los materiales que fallan de manera frágil suelen romperse de forma súbita cuando se alcanza un esfuerzo crítico, y sin aviso previo.
En los análisis de fractura frágil se observan superficies planas y brillantes, a menudo con patrones de conchoides similares a los observados en la fractura de vidrio. Este tipo de fractura es común en materiales cerámicos o metales a bajas temperaturas y puede ser peligrosa en aplicaciones críticas, ya que la falta de deformación previa al fallo puede generar fallos catastróficos.
Fractura dúctil
En este tipo de fractura el material sufre una deformación plástica considerable antes de romperse. Los análisis muestran superficies rugosas con cavidades y estiramientos que indican que el material fue capaz de absorber energía antes de fallar. Este comportamiento es preferido en muchas aplicaciones industriales, puesto que proporciona señales visibles antes de la rotura, lo que permite a su vez tomar medidas preventivas.
Además de las fracturas frágiles y dúctiles, nuestros análisis también evalúan otros modos de falla como la fractura por cizallamiento y la rotura por fatiga.
Fractura por cizallamiento
Una fractura por cizallamiento ocurre cuando el material se rompe debido a fuerzas de corte o deslizamiento en planos paralelos. En los análisis de fractografía, las superficies de fractura suelen mostrar estrías o marcas en forma de escalón; indicando que las tensiones de cizallamiento fueron las responsables del fallo. Es común en aplicaciones donde los materiales están sujetos a cargas de torsión o esfuerzos de corte, como en ejes de maquinaria o componentes sometidos a esfuerzos multidireccionales.
Rotura por fatiga
La rotura por fatiga se produce cuando un material es sometido a ciclos repetidos de carga y descarga, incluso si las tensiones aplicadas están por debajo del límite de rotura del material. La fractura por fatiga es un fenómeno peligroso porque se desarrolla de manera lenta, a lo largo del tiempo, y puede pasar desapercibida hasta que el material falla por completo.
En nuestros ensayos nos ayudamos de un microscopio electrónico para identificar las características de una fractura por fatiga, como las marcas de playa (beach marks) y las estrías, que indican cómo se propagó la grieta antes de la rotura total.
Microscopía electrónica: en qué consiste
El uso de microscopía electrónica es esencial en la investigación de fallos, ya que nos proporciona información crítica sobre el comportamiento de los materiales a nivel microscópico. Este nivel de detalle nos ayuda a mejorar los diseños de nuestros clientes y a seleccionar materiales más adecuados para sus aplicaciones, previniendo futuros fallos.
Para realizar análisis detallados de las superficies de fractura, recurrimos a diversas técnicas de microscopía, así como empleamos el microscopio electrónico: una herramienta avanzada que permite examinar la microestructura de los materiales con gran precisión.
A través de este tipo de microscopía, podemos observar detalles a nivel microscópico que no serían visibles mediante técnicas ópticas convencionales. Por ejemplo, la observación de las características de la superficie de fractura como las estrías de fatiga, los patrones de conchoides en las fracturas frágiles y las cavidades en las fracturas dúctiles.
¿Por qué son importantes los ensayos de fractografía en la prevención de fallos?
Gracias a los ensayos de fractografía y microscopía, prevenimos futuros fallos en productos industriales. Se trata de un análisis detallado de las fracturas, lo que nos ayuda a identificar puntos débiles en los materiales o los procesos de fabricación, facilitando la implementación de mejoras. Aumentamos la durabilidad de los productos, reducimos los riesgos de fallo y optimizamos los costes de producción.
Conocemos las causas del fallo y, por tanto, podemos mejorar los materiales, los procesos de fabricación o incluso las condiciones de operación. Esto es crucial en sectores como la ingeniería aeronáutica y la automoción, donde una fractura frágil o una rotura por fatiga puede tener consecuencias graves para la seguridad.
Además, los ensayos de fractografía permiten señalar posibles problemas de diseño o fabricación que no se detectan en pruebas estándar, ofreciendo una visión detallada y precisa de cómo fallan los materiales en condiciones reales. Esta información es esencial para optimizar la vida útil de los productos y mejorar su rendimiento a largo plazo.
Beneficios de los ensayos de fractografía y microscopía en INFINITIA
¿Por qué apostar por este servicio de ensayos de fractografía y microscopía en INFINITIA? A continuación, te dejamos algunos de los principales motivos:
- Precisión y detalle: Empleamos técnicas avanzadas e innovadoras, con el objeto de brindar un análisis detallado de las superficies de fractura y poder así determinar las causas exactas de los fallos. Así lo hicimos, por ejemplo, con este análisis de fallos de circuitos flexibles y componentes electrónicos.
- Profesionalidad y rigor: Somos especialistas en fractografía y microscopía. Científicos de distintas ramas que aúnan experiencia y conocimiento. Trabajamos siempre con rigor y profesionalidad.
- Prevención de fallos: Prevenimos de futuros fallos a las empresas, gracias a la identificación temprana en materiales y procesos de fabricación. Un ejemplo es este caso de ingeniería inversa de residuos metálicos, donde se pudo determinar la procedencia de dichos residuos.
- Mejora de productos: Optimizamos tanto el diseño de producto como los procesos que lo engloban. Aumentamos su durabilidad y fiabilidad de los materiales utilizados. ¿Un ejemplo? Este caso de éxito sobre la detección de defectos en pinturas por microscopía.
La implementación temprana de ensayos electroquímicos en el desarrollo de productos reduce significativamente los tiempos de desarrollo, mejora la resistencia y fiabilidad de los productos y garantiza un rendimiento óptimo en entornos adversos. Contacta con nosotros y haznos saber cómo podemos ayudarte.
Somos especialistas en ensayos de fractografía y microscopía
Los ensayos de fractografía y microscopía de INFINITIA se encuentran presentes desde las primeras fases de desarrollo de nuevos productos. El objetivo es identificar los modos de fallo potenciales desde las primeras etapas del diseño para así mejorar el producto, ahorrar costes y reducir riesgos.
Porque sabemos que no hay mejor garantía que un trabajo bien hecho. Somos especialistas y trabajamos con lo último en medios y metodologías. Escríbenos y juntos veremos cómo mejorar tu proyecto.
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