Uniones fijas y amovibles

1. Introducción
Las uniones desarmables son aquellas que reúnen varias piezas de manera solidaria y forman con ellas una misma pieza; pero que permiten, en todo momento, la separación de las piezas unidas, mediante una maniobra fácil que no deteriora los elementos.
  Este sisteme es el más frecuentemente empleado, y uno de los medios de unión desarmable más utilizada es el empleo de tornillos y tuercas.
En el montaje de una motocicleta o automóvil intervienen, ordinariamente, cientos de tornillos, tuercas y arandelas, pernos roscados, etc. Todas estas piezas, cuando ello es necesario, (en las reparaciones) se pueden desmontar y volverlas a montar.

2. Roscas-Hélice
Los tornillos y tuercas, de los cuales se tratará más adelante, provienen y están provistos de rosca. En mecánica se llama rosca a la hélice construida sobre un cilindro con un perfil determinado y de una manera continua y uniforme.
La hélice es una curva de longitud indefinida que gira alrededor del eje de un cilindro y que contemporáneamente se separa de éste en cantidades iguales correspondientes a ángulos iguales llamados pasos.
Si la hélice es exterior, resulta un tornillo; si es interior, una tuerca.
La generación de una rosca se le puede considerar como si un prisma se enrollase alrededor de un cilindro que hace las veces de núcleo.
En la práctica, lo que se hace es un canal que da lugar a la rosca.
Estos prismas o perfiles, en forma de hélice, reciben el nombre de filetes de rosca.
Los canales que quedan entre los filetes, se llaman entradas.

  Clasificación de las roscas Las roscas se pueden clasificar:

Según el número de filetes:

• De entrada, si tiene un solo filete.
• De varias entradas, si tiene dos o más filetes.

Según su posición:

• Exteriores: si están hechas en un cilindro exterior; dan lugar a un tornillo.
• Interiores: si están hechas en un cilindro interior: dan lugar a tuercas.

Según el sentido de la hélice

• Rosca a derecha: Cuando la tuerca avanza en sentido de las agujas del reloj: izquierda a derecha.
• Rosca a izquierda: Cuando la tuerca avanza al girarla en sentido contrario a las agujas del reloj: de derecha a izquierda. (Se pueden llamar también simplemente rosca derecha y rosca izquierda).

Por la forma del filete

• Triangulares: Cuando los filetes son triángulos. Son las usadas para la fijación. De esta clase son las de los tornillos y tuercas.
• Planas o cuadradas: Cuando la sección del filete es un cuadrado. Se usan para maniobras, aunque prácticamente han sido sustituidas por las roscas de perfil trapecial.
• Trapeciales: Los filetes son trapecios. Se usan para la transmisión de movimento.
• En dientes de sierra: Se usan en casos de fuerte empuje en sentido unilateral.
• Redondas: De filete semicircular: se emplean para roscas que tengan mucho desgaste y en piezas que deben estar en contacto con materias fangosas o arenosas.

Elementos de las roscas
Atendiendo al filete se emplea esta terminología:

• Al ángulo que forman los filetes se le llama ángulo de los flancos.
• A las caras laterales, flancos.
• A la unión de los flancos por la parte interior, fondos.
• A la unión de los flancos por la parte exterior, cresta o vértice.
• Al espacio vacío entre dos filetes, vano.
• A la distancia entre filetes consecutivos.
• La distancia que recorre en sentido del eje un filete al dar una vuelta entera (por ejemplo, un tornillo en la tuerca al dar una vuelta completa) recibe el nombre de avance.

Dimensiones fundamentales de una rosca
En una rosca exterior:

• Diámetro mayor es el que va de cresta a cresta. Este diámetro sirve para identificar la rosca y se denomina diámetro nominal (d).
• Diámetro medio: Hay un punto donde el filete y el vano tienen el mismo ancho, al cual se le llama punto medio del flanco. Al diámetro correspondiente se le llama diámetro medio. (d2).
• Diámetro menor es el diámetro interior de la rosca que va de fondo a fondo (di).

En una rosca interior:

• Diámetro mayor es el que va de fondo a fondo (D).
• Diámetro medio es igual para ambas roscas (D2).
• Diámetro menor, el que va de cresta a cresta (Di).

3. Tornillo y tuerca
En las uniones desarmables o desmontables los elementos más empleados son los que poseen roscas como los tornillos y tuercas.
Tornillo
En la acepción más amplia, el tornillo es un cilindro parcial o totalmente roscado frecuentemente provisto de cabeza. La parte cilíndrica se llama vástago o caña y mediante la rosco se une a la tuerca.
Tipos de tornillo
Los tornillos tienen forma muy variada con el fin de satisfacer múltiples necesidades.
Atendiendo a la forma de la cabeza los más comunes son de:

• cabeza hexagonal;
• Cabeza cuadrada;
• Cabeza cilíndrica con ranura recta o ranuras cruzadas para destornillador;
• Cabeza avellanada (forma de cono truncado plano);
• Cabeza redonda con ranura;
• Cabeza cilíndrica con hexágono interior.

Espárrago
Es una varilla roscada en los dos extremos sin variación de diámetro. Un extremo va roscado en la pieza mientras que el otro tiene rosca exterior (en lugar de cabeza). La sujeción se logra por medio de una tuerca.
Los espárragos se colocan apretados a la pieza roscada mediante una herramienta especial, y cuando hay que aflojar o apretar, se hace con la tuerca.
Tornillo pasante
Es un tornillo que atraviesa las piezas a unir sin roscar en ninguna de ellas. La sujeción se efectúa mediante una tuerca y una arandela.
Tornillo prisionero
El tornillo prisionero es una varilla roscada por un extremo. No tiene cabeza sino una ranura. Su colocación se realiza entre la tuerca y el tornillo, taladrando previamente y luego, roscando.
Tuerca
La tuerca es el elemento que, junto con el tornillo, sirve para sujetar piezas. Su forma exterior es diversa y la parte central lleva un agujero roscado dentro del cual se introduce el tornillo con igual tipo y paso de la rosca.
Entre las tuercas, las más empleadas son las hexagonales. Hay tuercas especiales para uniones desmontables frecuentes y que no conviene usar herramientas para el desmontaje. Son las llamadas tuercas mariposa.
En los tornillos sólo se acota el diámetro exterior del mismo guardando relación las demás medidas con dicho diámetro.

• El diámetro de la cabeza del tornillo y el de la tuerca es el doble del diámetro del vástago y de los lados del hexágono de la tuerca.
• La altura de la cabeza y tuerca es igual a 7/10 del diámetro del vástago.
• Para ejecutar la presente lámina se tomará la dimensión del diámetro y, con las fórmulas dadas, se trazarán las demás dimensiones.
• Los radios indican los centros para representar los arcos correspondientes.

4. Uniones
Uniones Fijas

  Los medios de unión fija, fundamentalmente usados hoy día, son: las uniones por roblones o remaches, y la soldadura. Verás en qué consisten ambos sistemas y cómo es su representación gráfica. Los explicamos en el mismo orden.
Uniones con roblón
Roblón
El roblón o remache es un elemento destinado a unir de una manera fija, dos o más piezas.
Está formado por una cabeza y vástago. Esto es si se considera el roblón aislado, el roblón en bruto, porque durante la operación del remachado se forma también en el extremo opuesto del vástago otra cabeza, la de cierre.
El tamaño del roblón debe adaptarse a las piezas a unir cuyo espesor total constituye el espesor de cosido.
Uniones roblonadas
Si bien el roblonado ha sido desplazado en la mayoría de los trabajos mecánicos por la soldadura, todavía se emplea, debido a su bajo costo y  fiabilidad. Son muchos los productos y estructuras de pequeño y gran tamaño que utiliza ese tipo de elemento de unión. Podemos citar: las tijeras de mano, los compases, navajas y otros utensilios que se unen entre sí por medio de roblones para que puedan girar.
También se roblonan firmemente las planchas, chapas, los perfiles formando las uniones llamadas nudos en cerrajería, construcciones metálicas, estructuras, puentes, grúas y calderas de vapor.


5. Tipos corrientes de roblones
Atendiendo a la forma de la cabeza:

• Roblón de cabeza redonda,
• Roblón de cabeza avellanada,
• Roblón de cabeza de sebo,
• Roblón de cabeza aplastada

Clases
Según el diámetro del vástago y según su empleo:

1. Roblones de diámetro inferior a 10 mm. Se usan para unir chapas. Se remachan en frío, y estas uniones sólo pueden soportar débiles esfuerzos.
2. Roblones de diámetro superior a 10 mm, Se remachan en caliente y se utilizan:

• En construcción de calderas. En éstas las juntas tienen que ser no sólo resistentes sino herméticas para evitar las fugas del fluido a presión en ellas contenido.
• En estructuras metálicas. Estos tipos de roblones remachados deben soportar esfuerzos importantes en columnas, puentes, grúas, cubiertas eje edificios, etc.

Soldadura
La soldadura es otro sistema de unir piezas de manera fija e íntima, de tal modo que no se pueden desarmar o desmontar sus elementos constitutivos.
Soldar es unir piezas metálicas de la misma o semejante composición hasta formar una sola pieza.
La soldadura se puede realizar con aportación o adición de un material que suele ser de la misma naturaleza que las piezas a soldar o también sin aportación de material.
La resistencia y cohesión que asegura la soldadura es igual o superior a la del metal de base.
Cuando el metal de aportación es distinto del metal de base se le llama soldadura heterogénea, y cuando es igual o muy similar, soldadura homogénea.
Procedimientos de soldadura
Las variedades más importantes para soldar son:

• Soldadura blanda y fuerte.
• Soldadura autógena.
• Soldadura eléctrica.

6. Soldaduras
Blanda y soldadura fuerte
Consisten en la aportación de un metal o aleación fundidos que se deposita entre las superficies.
Si el metal o aleación aportada funde a temperatura inferior a 450 0 se llama soldadura blanda. Cuando la temperatura para calentar el material de aportación supera los 4500, se llama soldadura fuerte.
Las aleaciones más usadas para soldadura blanda son las de estaño y plomo. Este tipo de soldadura se emplea en latonería; en uniones de escasa resistencia, y es también la soldadura clásica de las conexiones eléctricas.
Los materiales de aportación para la soldadura blanda se suministran en forma de barras o alambre de tubo, pero a veces también en forma de granos.
Al realizar soldaduras blandas se emplea generalmente un soldador y lámpara de soldar para calentar la parte que se suelda y para fundir el material de soldadura.
La soldadura fuerte emplea cobre y aleaciones de cinc o plata. Es más resistente y menos sensible a la temperatura que la soldadura blanda.
Para calentar el sitio a soldar se utilizaba antes la lámpara de soldar de gasolina. Hoy día está generalizado el empleo de la alta temperatura del dardo de soplete de soldar.
Soldadura autógena o por fusión mediante gas
Con este procedimiento para soldar se unen piezas llevando para ello el material en la zona que se suelda al estado de fusión y añadiendo un material de aportación (alambre o varillas de soldar) también fundido y del mismo tipo que las piezas a unir.
Para calentar el material se utiliza un mechero o soplete de soldar.
El gas combustible, que es por lo general el acetileno, se produce en gasógenos especiales.
Para el proceso de combustión es necesario también el oxígeno que se suministra en botellas de gas a presión.
Las llamas de acetileno y oxígeno pueden llegar a una temperatura de 3.200°C.
Por el empleo de estos gases se le ha dado al soplete el nombre de soplete oxiacetilénico. El mismo dosifica y mezcla los dos gases que producen, al salir por el orificio de la punta, la llama de altísima temperatura.
Soldadura eléctrica por arco
En este procedimiento de soldadura se emplea el calor de un arco eléctrico para la fusión del material en el sitio que se quiere soldar.
El arco se produce o salta entre dos conductores algo separados de polaridad distinta. Una de los polos está constituida por las mismas piezas a soldar conectadas en circuitos eléctricos y el otro polo, por el metal de aportación. Ambos están conectados a una fuente de energía eléctrica o generador. Cuando se establece el arco eléctrico la temperatura se eleva en la zona por encima de 3.000° C. El calor provoca la fusión de las partes de la junta a soldar y la unión se consigue mediante el goteo del material de la varilla de aportación en forma de líquido en la rendija de la junta.
El depósito de metal, que durante la operación de soldadura deja la varilla sobre la superficie de la pieza, se denomina cordón.
Éste es el proceso de soldadura más comúnmente usado y se emplea principalmente, para unir entre sí piezas de acero.
Soldadura eléctrica por resistencia
En la soldadura por resistencia se hace pasar una corriente eléctrica de alta intensidad a través de los metales y en el punto de la soldadura.
La resistencia de los metales a la corriente es suficiente para fundir el metal en el punto de unión, produciéndose, así, la soldadura de las piezas.
Soldadura eléctrica por puntos
Para este procedimiento se emplea una máquina adecuada. El metal se coloca entre los electrodos de la máquina y, presionando una palanca o pedal, la corriente pasa a través del punto de metal colocado entre éstos.
La soldadura por puntos ha adquirido una gran importancia industrial en todas las aplicaciones de chapa fina como en la industria automotriz, electrodomésticos, juguetería, etc.
Junta soldada
Se entiende por junta soldada la zona en la que las piezas se unen por soldadura.
La finalidad de la soldadura puede ser:

• Aumentar la longitud de las piezas, como en la junta a tope.
• Aumentar el espesor, como en las juntas paralelas.
• Obtener derivaciones, refuerzos, formas complejas, como en las juntas en cruz, oblicuas, angulares y múltiples.

Estos tipos de juntas y otros más se pueden observar en la siguiente tabla donde se aprecian: el nombre de la junta, el símbolo y la colocación de las piezas a unir.
Cordón de soldadura
Llamase cordón de soldadura al elemento que une las piezas en la junta de soldadura. Está formado por el material fundido de las piezas más el material de aportación, cuando lo hay. Al cordón de soldadura también se le llama costura.
Clases de cordones
Las clases de cordón se determinan por la posición y por la forma de preparación de las piezas que es necesario hacer antes de realizar la junta soldada.
Algunos de los cordones más comunes son:
El cordón a tope.
Éstos son los que se emplean en las juntas a tope.
Pueden ser:

• En forma de I (Fig.1)
• En forma de Y (2)
• En forma de X (3)
• En forma de U (4)
• Y otros más.

El cordón angular, que se emplea en las juntas en T y en las juntas angulares, puede ser:

• Angular sencillo (5)
• Angular doble (6)
• De canto o exterior (7), según estén en un solo ángulo, en ambos o en los extremos

Sección de un cordón
Hay que distinguir tres tipos de cordones según su sección recta: Cordón reforzado, Cordón plano, Cordón aligerado.
Representación de la soldadura en los dbujos
La soldadura puede representarse en forma gráfica, en forma simbólica e, incluso, en representación mixta que es una mezcla de ambas.
Representación gráfica
Se llama así a la representación en la cual la junta soldada, vista en sección aparece, con el cordón o costura en su verdadera forma: en la vista longitudinal la junta se representa por una línea continua ancha, y encima el signo de cordón y otros datos adicionales o cifras.
Representación simbólica
Tanto en la sección como en la vista se representa la junta con una línea ancha. El símbolo de la soldadura se coloca en una línea de referencia que puede terminar en una flecha tocando a la junta, o no.
Para indicar la continuidad de los cordones se añade a la línea representativa de junta en la vista longitudinal, unos pequeños arcos.
Cuando en los cordones angulares se quiere indicar que la sección del cordón es liso, reforzado o aligerado, se coloca al lado del triángulo una línea que representa la forma del cordón o bien en la verdadera forma deseada.


(REVISAR Y REEDITAR MÁS ADELANTE CON MÁS CONOCIMIENTO)

Plataformas, bastidores y tipos de carrocería

CARROCERÍA

 

       La carrocería o latonería de un automóvil es aquella parte del vehículo en la que reposan los pasajeros o la carga. En los vehículos autoportantes, la carrocería sujeta además los elementos mecánicos del vehículo.

 

       Se pueden clasificar por varios criterios y dada la variedad de fabricantes y "necesidades" a satisfacer por la demanda se extienden en número de forma prólija.

 

       Así podemos diferenciar en primer lugar según su construcción:

• Chasis independiente:  utiliza un chasis rígido que soporta todo el peso y las fuerzas del motor y de la transmisión. La carrocería, en esta técnica, cumple muy poca o ninguna función estructural.  Las ventajas son la facilidad de reparación en caso de colisión. Consta fundamentalmente de un bastidor rígido al que se le unen todos los elementos mecánicos (motor, transmisiones, suspensión...) además de la carrocería, propiamente dicha. Al conjunto bastidor-mecánica se le denomina chasis, y a este se le añade la carrocería, generalmente atornillada. Con este sistema podemos conseguir la robustez que queramos y a su vez soportar grandes esfuerzos estáticos y dinámicos.
  
• Autoportante: En la carrocería autoportante la chapa externa del vehículo soporta algo (semi-monocasco) o toda la carga estructural del vehículo. Este es el sistema mas utilizado, en la actualidad, en el mundo de la automoción, debido a su reducido peso, flexibilidad y bajo coste de producción.Una carrocería autoportante es una carrocería que se soporta así misma. Casi todas sus piezas de acero estan unidas por soldaduras aunque hay algunas que se unen por medio de tornilleria, a las cuales se define como, carroceria con chasis autoportante desmontable.

 

ELEMENTOS DE CARROCERÍA AUTOPORTANTE:

 

       FIJOS:                                                     AMOBILES:

 

       - Larguero                                               -Parabrisas
       - Travesaño                                             -Luna trasera
       - El piso                                                  -Aletas traseras
       - Pilar central                                          -Puertas
       - Jamba o pilar delantero                        -Capó
       - Estribo                                                  -Portón trasero
       - Techo                                                    -Ambos parachoques
       - Marco parabrisas                                  - Paso de ruedas
       - Aletas traseras

 

 

• Tubular: Esta técnica utiliza como estructura del vehículo una red de finos tubos metálicos soldados, recubierta después con láminas metálicas, frecuentemente de metales exóticos tales como aluminio o magnesio.  Utilizado en vehículos clásicos deportivos. Esta técnica consigue una carrocería de gran rigidez y resistencia con muy poco peso. Por otra parte, la fabricación es muy cara y laboriosa. La técnica todavía se utiliza en modelos deportivos hechos a mano.

 

       2ª clasificación por sus volúmenes:

 

• Monovolumen: Un monovolumen es una carrocería en la que no se diferencia más de un volumen. La zona del motor, la cabina y el maletero están completamente integrados.
• Tres volúmenes: En un tres volúmenes o tricuerpo se distinguen claramente los tres volúmenes: un volumen para el capó con el motor, otro volumen para el habitáculo y un tercero para el compartimento de carga.

 

Nomenclatura de los pilares en el automóvil

 

       3ª Última y más amplia de sus clasificaciones; por su forma:

 

• Sedán
• Tres puertas, cinco puertas
• Familiar
• Cupé
• Hardtop
• Deportivo
• Todoterreno
• Camioneta
• Limusina
• Fúnebre

 

SEDAN

5 PUERTAS

 

FAMILIAR

 

 

COUPE

 

HARDTOP

 

DEPORTIVO
 

 

TODOTERRENO

 

 

CAMIONETA

 

 

 

LIMUSINA

 

 

 

FUNEBRE

 

 

 

 



Introducción chapista

       Este post va a ir dedicado a una pequeña introducción al mundo de la chapa de los vehículos autopropulsados de 4 ruedas (en principio).
 
       Dada la calidad y cantidad de información a la que he podido acceder y la ignorancia y desconocimiento total que poseo acerca del tema (y teniendo en cuenta que gran parte de compañeros puedan usar las mismas fuentes) me limitaré a:
 
      - Ubicar mediante un esquema el  tipo de herramientas básicas de las  que ha de estar provisto cualquier chapista. Veanse toda aquella eléctrica, manual o neumática de percusión o golpeo que le ayude a conformar o recuperar la forma de la pieza afectada, procurando en la medida de lo posible alterar lo menos posible sus características físicas originales.
 
       -Hacer un repaso de todas aquellas herramientas y equipos necesarios para desarrollar su labor.
 
       -Todo ello de la forma más personal que pueda sin faltar a la realidad profesional, y teniendo en cuenta la ignorancia del uso de la mayor parte de todas ellas.

De desmontaje, destornilladores, levas o sacagrapas

 

       -En 1er lugar difernciarlas de las de golpeo y percusión ya que la función q van a cumplir es ayudarnos a separar y/o quitar todas aquellas partes del vehículo que nos entorpezcan para llegar a la pieza o parte a reparar.

 

 

 

Cualquiera que imagineis o encontreis en el mercado

 



Se usan mediante el principio de palanca

 

 

 

Golpeo

 

       -Esta es la principal y más básica de las herramientas del chapista y la que se usará en la mayor parte de las reparaciones que tenga que llevar a cabo.

 

       -Los hay de gran variedad de materiales, tamaños y formas de pendiendo de la función que se deseé realizar, de esta forma se pueden distinguir:

 

• De bola o básico: para grandes abolladuras y chapas gruesas. En principio no se desarrollarán funciones de alisado con él. por su peso se recomienda comprobar el estado de la cuña o punto de unión con la empuñadura. 

 

 

 

Detalle cabeza martillo de bola

 

• Maza, de goma, martillo de nylon: la primera de acero sirve para grandes deformaciones en la estructura, si es de goma o se usa el martillo de nylon lo que se pretende es marcar lo menos posible la pieza. Es habitual el uso de la maza con cuñas de madera tanto por encima como a modo de taser, conformado. (aquí me la he jugado...xd)

 

• Martillo de carrocero: sirve para el alisado y conformado de las chapas más finas y delicadas. Se elegirán dependiendo de la accesibilidad de la pieza forma y necesidad del conformado, los hay de muchos tipos. Merecen especial mención los de cabeza fresada usados para "recoger"? la chapa

 

Bocas fresadas



Juego martillos de carrocero

 

 ATENCIÓN ACHTUNG ATTENZIONE ATRENCAO ATTENTION

El correcto uso y mantenimiento de los martillos aseguraran el acabado y calidad de los trabajos a realizar. A tener en cuenta no usarlos como herramienta de carpintería. Cuidarlos con las instrucciones del fabricante dependiendo de sus materiales

 

 

Tases o sufrideras

 

 

       -Su principal función es ayudar a conseguir la forma deseada de la pieza que queramos reparar.

       Hay una amplísima variedad de formas y tamaños para ayudar a conseguir los diferentes diseños de chapa de todos los modelos que se pueden encontrar en los utilitarios.

       Se colocan en la parte posterior de la chapa deformada justo donde se golpeará la misma, de forma que al realizar el golpeo la forma de ésta ayude a la chapa en cuestión a recuperar esa misma forma que "obligue" la pieza.

 

 

 

Abrasivas y de desvaste

 

       -Garlopa de carrocero o portalimas:

       Su finalidad en el trabajo es igual a la de una lima, o sea, desgastar y alisar metales, sin embargo gracias a su diseño nos permite su uso en muchas zonas de la carrocería en las cuales una lima estándar no nos serviría. Para ello la garlopa va provista de una lima dentada especial y sustituible.

 

       Usos:

Desbaste de reparaciones con estaño, etc. .

Afinado de irregularidades (protuberancias) en la chapa.

Muy usada también para "marcarnos" altibajos en la chapa y de esta manera solventarlos usando el carboncillo, filos del martillo, o bien a tas y martillo.

 

ATENCIÓN ACHTUNG ATTENZIONE ATRENCAO ATTENTION

 

       Cuando la zona abollada a la que pasamos garlopa es muy amplia, podemos confundirnos alguna vez entre lo que creemos que esta alto y lo que no debido a falta de luminosidad, para que esto no nos ocurra, podemos recurrir a rociar la zona con una fina capa de zinc en spray antes de pasar la garlopa, de esta manera sólo se reflejarán los posibles altos y no tendremos problema en pasar el carboncillo o poner alguna arandela, ya que el zinc nos lo permitirá.
Una vez terminada la reparación es recomendable eliminar los restos de zinc con un disolvente adecuado.

 

La parte central es una rosca que nos permitirá variar la curvatura de la lima;
para acceder de la forma más cómoda a las distintas partes a realizar el trabajo.

 

       -Sierra manual:

 

       -Despunteadora manual:

 

 

Grandes equipos de medicion y reparación

 

       -Bancada universal:

       Se le considera un gran equipo tanto de medición como de reparacíon. Es la mayor inversión que puede llegar a tener un taller de chapa. La ventaja que ofrece es su versatilidad en cuanto a marcas y modelos, ya que con los respectivos manuales del fabricante y la experiencia del técnico se pueden lograr grandes resultados.

       Básicamente se trata de una estructura y sistema de anclajes y cadenas,  en la cual se acomodará el vehículo para proceder a su reparación. Después de una previa observación y medición milimétrica, y la ayuda de la ficha de reparación del modelo de vehículo que nos suministrará la bancada dependiendo del fabricante, mediante el estirado en la dirección correcta del tiro se obtendrán los resultados deseados.

 

 

 

 

 

 

 



 

 

       -Sistemas de reparación:

       Arandelas...



 

Materiales: historia, tipos, propiedades y/o solicitaciones, ensayos y curiosidades

 

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MATERIALES

 

 

GRÁFICA ENSAYO DE TRACCIÓN

Y

MÓDULO DE YOUNG

 

 



En la figura 1.3 se muestra el diagrama esfuerzo deformación representativo de los materiales dúctiles. El diagrama empieza con una línea recta desde O hasta A. En esta región, el esfuerzo y la deformación son directamente proporcionales, y se dice que el comportamiento del material es lineal. Después del punto A ya no existe una relación lineal entre el esfuerzo y la deformación, por lo que el esfuerzo en el punto A se denomina límite de proporcionalidad. La relación lineal entre el esfuerzo y la deformación puede expresarse mediante la ecuación s = Ee , donde E es una constante de proporcionalidad conocida como el módulo de elasticidad del material. El módulo de elasticidad es la pendiente del diagrama esfuerzo-deformación en la región linealmente elástica y su valor depende del material particular que se utilice.

Figura 1.3. Diagrama esfuerzo-deformación de materiales dúctiles en tensión (fuera de escala)

La ecuación s = Ee se conoce comúnmente como ley de Hooke.

Al incrementar la carga más allá del límite de proporcionalidad, la deformación empieza a aumentar más rápidamente para cada incremento en esfuerzo. La curva de esfuerzo deformación asume luego una pendiente cada vez más pequeña, hasta que el punto B de la curva se vuelve horizontal. A partir de este punto se presenta un alargamiento considerable, con un incremento prácticamente inapreciable en la fuerza de tensión (desde B hasta C en el diagrama). Este fenómeno se conoce como cedencia o fluencia del material, y el esfuerzo en el punto B se denomina esfuerzo de cedencia o punto de cedencia (o bien, esfuerzo de fluencia o punto de fluencia). En la región de B hasta C, el material se vuelve perfectamente plástico, lo que significa que puede deformarse sin un incremento en la carga aplicada.

Después de sufrir las grandes deformaciones que se presentan durante la fluencia en la región BC el material empieza a mostrar un endurecimiento por deformación. Durante este proceso el material sufre cambios en sus estructuras cristalina y atómica, lo que origina un incremento en la resistencia del material a futuras deformaciones. Por tanto, un alargamiento adicional requiere de un incremento en la carga de tensión, y el diagrama esfuerzo-deformación toma una pendiente positiva desde C hasta D. Finalmente la carga alcanza su valor máximo y el esfuerzo correspondiente (en el punto D) se denomina esfuerzo último. De hecho, el alargamiento posterior de la barra se acompaña de una reducción en la carga y finalmente se presenta la fractura en un punto E, tal como se indica en el diagrama.

Se presenta una contracción lateral de la muestra cuando se alarga, lo que origina una reducción en el área de la sección transversal. La reducción en el área es muy pequeña como para tener un efecto apreciable en el valor de los esfuerzos calculados antes del punto C, pero más allá de este punto la reducción comienza a modificar el perfil del diagrama. Desde luego, el esfuerzo real es mayor que el esfuerzo nominal debido a que se calcula con un área menor.

En la cercanía del esfuerzo último, la disminución del área se aprecia claramente y ocurre un estrechamiento pronunciado de la barra, conocido como estricción. Si para el cálculo del esfuerzo se emplea el área de la sección transversal en la parte estrecha del cuello ocasionado por la estricción, la curva real esfuerzo-deformación seguirá la línea punteada CE’. La carga total que puede resistir la probeta se ve efectivamente disminuida después de que se alcanza el esfuerzo último (curva DE), pero esta disminución se debe al decremento en área de la probeta y no a una pérdida de la resistencia misma del material. En realidad, el material soporta un aumento de esfuerzo hasta el punto de falla (punto E’).

Sin embargo, con fines prácticos la curva esfuerzo-deformación convencional OABCDE, basada en el área transversal original de la muestra y que, por lo tanto, se calcula fácilmente, suministra información satisfactoria para emplearla en el diseño. La ductilidad de un material a tensión puede caracterizarse por su alargamiento total y por la disminución de área en la sección transversal donde ocurre la fractura.