¿Qué es Desgaste?
La prueba de desgaste es una prueba en la que se mide la pérdida de sustancia entre dos superficies bajo contacto y movimiento controlados. Se expresa como pérdida de masa, pérdida de volumen o profundidad de indentación.
Objetivo de Desgaste
El propósito es evaluar comparativamente la vida útil de piezas y recubrimientos cargados por fricción, proporcionando datos para la selección de materiales y recubrimientos.
¿A qué productos se aplica Desgaste?
- Piezas recubiertas y con tratamiento superficial
- Materiales para cojinetes y bujes
- Revestimientos de suelos
- Superficies de acabado interior de automóviles
- Herramientas de corte y conformado.
¿En qué sectores se utiliza Desgaste?
Normas relacionadas con Desgaste
- ASTM G99
- ISO 5470-1
- ASTM G65
- Norma ASTM D4060
- ISO 20808
Condiciones de Desgaste
- Acuerdo de contacto
- Pasador sobre disco, bloque sobre anillo, abrasión de rueda de caucho o rueda Taber
- Carga normal
- Carga constante definida en la norma o la especificación.
- Distancia de deslizamiento
- Definido como distancia total o número de ciclos.
- Ambiente
- Seco o lubricado; Se registran la temperatura y la humedad.
Equipo para Desgaste
- Máquina de prueba de tribología (pin-on-disc)
- abrasador taber
- Balanza de precisión (0,1 mg)
- Perfilómetro o sistema óptico de medición de indentaciones
Requisitos de muestra para Desgaste
- La superficie de la muestra debe ser plana y tener la rugosidad definida.
- La masa debe medirse en una balanza de precisión antes de la prueba.
- El contracuerpo (pasador, rueda) debe ser de un material conforme a la norma
- Generalmente al menos tres especímenes por juego.
Duración de Desgaste
Depende de la distancia de deslizamiento o del número de ciclos. Una prueba típica dura entre unas pocas horas y un día laborable.
Procedimiento de Desgaste
- 1Se prepara la superficie de la muestra y se miden su masa y rugosidad.
- 2La contracaja y el dispositivo de carga están configurados según la norma.
- 3El deslizamiento se inicia con la velocidad y la carga definidas.
- 4Se completa la distancia o el número de ciclos especificados; Se registra la fuerza de fricción.
- 5Se limpia la muestra, se vuelve a medir su masa y se toma el perfil de la pista de desgaste.
- 6Se calcula la tasa de desgaste.
Criterios de aceptación de Desgaste
El criterio de aceptación se da en la especificación como pérdida de masa máxima, profundidad máxima de vía o tasa de desgaste máxima.
Evaluación de resultados
El resultado es comparativo: los valores no se pueden comparar cuando cambian la carga, la velocidad, el contracuerpo o el entorno. Por lo tanto, todos los parámetros están incluidos en el informe.
Informe de Desgaste
- Estándar aplicado y acuerdo de contacto.
- Carga normal, velocidad y distancia de deslizamiento.
- Material del contracuerpo
- Pérdida de masa o volumen y tasa de desgaste.
- Curva de coeficiente de fricción y perfil de vía
Acreditación
EUROLAB posee una acreditación reconocida internacionalmente obtenida de organismos de acreditación que forman parte de los acuerdos de reconocimiento multilateral de IAF e ILAC, según ISO/IEC 17025 para pruebas de laboratorio, ISO/IEC 17020 para inspección y vigilancia, e ISO/IEC 17021-1 e ISO/IEC 17065 para certificación de sistemas y productos. Esta cadena garantiza que los informes y certificados emitidos sean aceptados en todo el mundo.
La posibilidad de ofrecer esta prueba dentro del alcance acreditado depende de su producto y del estándar aplicado; Dado que la acreditación se basa en métodos, el alcance se confirma por escrito en la etapa de cotización.
Alcance y autorizacionesRegulaciones Relacionadas
- Especificaciones de materiales y revestimientos.
- Estándares de superficie OEM para automóviles
Mekanik Testler — ¿Qué abarca este campo de ensayo?
La siguiente sección describe el campo al que pertenece el ensayo Desgaste; las condiciones y criterios de aceptación de este ensayo en particular figuran en las secciones anteriores. El alcance específico de su producto se confirma por escrito en la etapa de cotización.
Los ensayos mecánicos miden cómo se comporta un material o una pieza bajo fuerza. La familia abarca desde la carga estática (tracción, compresión, flexión) hasta el comportamiento dependiente del tiempo (fatiga, fluencia), y desde la dureza y el desgaste hasta la tenacidad a la fractura.
Lo que estos ensayos tienen en común es que el resultado se reporta como una PROPIEDAD DEL MATERIAL. El límite elástico o la dureza no son una decisión de conformidad; son datos numéricos con los que se comparará el diseño y la norma de producto. Por ello, los informes de ensayo mecánico suelen ser un dato de entrada para una decisión de ingeniería y no para una aprobación de producto — selección de material, coeficiente de seguridad, predicción de vida útil.
La distinción entre comportamiento estático y dinámico es la clave para entender el ámbito. Una pieza puede parecer completamente sin esfuerzo bajo carga estática y, sin embargo, romperse bajo carga repetida; la rotura por fatiga se produce a tensiones muy por debajo del límite elástico y no da aviso. Para piezas rotativas, vibrantes o sometidas a carga cíclica, un ensayo de tracción por sí solo no es, por tanto, una prueba suficiente.
Las condiciones de ensayo determinan el resultado, y esto es crítico para la legibilidad del informe: geometría de la probeta, velocidad de carga, temperatura, acondicionamiento y disposición de sujeción. El mismo material da valores distintos en condiciones distintas. En los plásticos el efecto de la velocidad es muy pronunciado, en los metales el efecto de la temperatura; en los compuestos la orientación de la probeta cambia por completo el resultado.
La dureza es la medición más mal utilizada en el ámbito. Al ser rápida, casi no destructiva y económica, se usa a menudo en lugar de la resistencia. Existen tablas de conversión de dureza a resistencia, pero son APROXIMADAS y dependen del grupo de materiales; usarlas como única evidencia en la aceptación de material es incorrecto.
El lado de la mecánica de fractura exige una competencia específica. Las mediciones de tenacidad a la fractura y de velocidad de crecimiento de grietas por fatiga permiten calcular cuánto durará una estructura agrietada; son la base del diseño tolerante al daño en ámbitos como equipos a presión, estructuras aeronáuticas y oleoductos.
Grupos de métodos en este campo
Ensayos estáticos
Tracción, compresión, flexión, cizallamiento y torsión. Se obtienen el límite elástico y la resistencia a la tracción, el alargamiento y el módulo de elasticidad.
Ensayos de impacto
Impacto con entalla Charpy e Izod; se determina el comportamiento de transición dúctil-frágil del material en función de la temperatura.
Dureza
Brinell, Vickers, Rockwell, Shore y microdureza. Valioso para la profundidad del tratamiento superficial y las diferencias locales de resistencia.
Fatiga
Fatiga axial controlada por fuerza y deformación, fatiga en flexión; curvas S-N y límite de fatiga.
Fluencia y relajación de tensiones
Comportamiento bajo carga a largo plazo a alta temperatura; determinante para materiales de calderas, turbinas y equipos a presión.
Mecánica de fractura
Tenacidad a la fractura en deformación plana, integral J, CTOD y velocidad de crecimiento de grietas por fatiga.
Desgaste y fricción
Abrasión Taber y tambor giratorio, mediciones del coeficiente de fricción.
Confusiones frecuentes en este campo
- Calcular la resistencia a partir de la dureza es aproximado; no puede usarse como única evidencia en la aceptación de material.
- Una resistencia estática adecuada no demuestra la resistencia a la fatiga; una pieza sometida a carga cíclica requiere un ensayo aparte.
- Si no se registran la velocidad y la temperatura del ensayo, el resultado no es comparable, especialmente en polímeros y compuestos.
- Una probeta de ensayo y la pieza real pueden no dar el mismo valor; la orientación de moldeo, las líneas de soldadura y las diferencias de tratamiento superficial influyen.
- Un valor de resistencia dado para un compuesto sin indicar la orientación de la probeta carece de sentido.
- Los equivalentes ASTM e ISO miden la misma magnitud pero usan geometrías de probeta distintas; los resultados no se consideran directamente equivalentes.
Qué decisiones respaldan estos resultados
- Verificación del diseño y selección de materiales
- Control de materiales entrantes y aprobación de proveedor
- Cumplimiento de los requisitos mecánicos de la norma de producto
- Análisis de fallos, predicción de vida útil y cálculo de tolerancia al daño
- Verificación de los procesos de tratamiento térmico y superficial
Pruebas relacionadas
Preguntas frecuentes sobre Desgaste
¿El resultado de la prueba de desgaste indica la vida útil real?
No. La prueba es acelerada y comparativa. La vida útil real depende de las condiciones de campo, como la presión de contacto, la lubricación, la temperatura y la contaminación.