![\"Pruebas](\"https:\/\/www.materialstests.com\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/Tension-and-Compression-Testing.jpg\")
<\/figure>\n\n\n\n <\/h3>\n\n\n\nEnsayo de tracci\u00f3n<\/h3>\n\n\n\n
El ensayo de tracci\u00f3n es una de las pruebas m\u00e1s comunes en ingenier\u00eda para determinar las propiedades de resistencia de los materiales. Se realiza para determinar las propiedades mec\u00e1nicas de materiales is\u00f3tropos. Este ensayo se basa b\u00e1sicamente en la aplicaci\u00f3n de una fuerza de tracci\u00f3n sobre la probeta desde caras opuestas en la misma direcci\u00f3n, y el control de la tensi\u00f3n sobre el material hasta que \u00e9ste se rompe. Como resultado del ensayo de tracci\u00f3n se puede obtener el l\u00edmite el\u00e1stico, el l\u00edmite m\u00e1ximo de tracci\u00f3n, la ductilidad, el m\u00f3dulo de Young, el m\u00f3dulo de cizalladura y la relaci\u00f3n de Poisson del material.<\/p>\n\n\n\n
Curvas tensi\u00f3n-deformaci\u00f3n<\/p>\n\n\n\n
Curvas de tensi\u00f3n y deformaci\u00f3n<\/p>\n\n\n\n
El esfuerzo de tracci\u00f3n nominal aplicado al material durante el ensayo es el siguiente:<\/p>\n\n\n\n
Donde F es la fuerza de tracci\u00f3n y A_0 es el \u00e1rea de la secci\u00f3n transversal bajo tensi\u00f3n. Y la deformaci\u00f3n se define como;<\/p>\n\n\n\n
Donde L_0 es la longitud inicial de la probeta y \u0394_L es el alargamiento del material tras el ensayo.<\/p>\n\n\n\n
Con los valores derivados del ensayo, se obtiene la curva tensi\u00f3n-deformaci\u00f3n. Esta curva revela el punto de rotura, el l\u00edmite el\u00e1stico, la resistencia m\u00e1xima a la tracci\u00f3n y el estado de fragilidad-ductilidad del material. Otra ventaja es que proporciona informaci\u00f3n independientemente de las dimensiones del material.<\/p>\n\n\n\n
El diagrama anterior muestra la curva tensi\u00f3n-deformaci\u00f3n de un material fr\u00e1gil.<\/p>\n\n\n\n
En la mayor\u00eda de las curvas, la parte inicial es lineal. El valor del l\u00edmite el\u00e1stico se obtiene en la curva cuando se traza una curva paralela a la pendiente de la curva a partir del punto en el que el alargamiento en la curva tensi\u00f3n-deformaci\u00f3n es 0,2%. Podemos determinar la tensi\u00f3n m\u00e1xima que puede soportar un material sin sufrir da\u00f1os permanentes utilizando su l\u00edmite el\u00e1stico. Hasta este punto, el objeto se encuentra en la regi\u00f3n el\u00e1stica. Despu\u00e9s, el material entra en la zona pl\u00e1stica, donde las fuerzas ejercidas sobre \u00e9l provocan da\u00f1os permanentes.<\/p>\n\n\n\n
Tensi\u00f3n de fluencia<\/p>\n\n\n\n
La pendiente de la l\u00ednea imaginaria que trazamos para hallar el l\u00edmite el\u00e1stico nos da el m\u00f3dulo de Young, que es una propiedad importante del material. El m\u00f3dulo de Young se obtiene mediante:<\/p>\n\n\n\n
La siguiente ecuaci\u00f3n representa la relaci\u00f3n de Poisson, que es el negativo de la relaci\u00f3n entre el desplazamiento horizontal y el desplazamiento vertical:<\/p>\n\n\n\n
Prueba<\/p>\n\n\n\n
La mayor\u00eda de las vistas transversales de las probetas utilizadas en el ensayo de tracci\u00f3n se muestran en la figura. Las muestras pueden tener forma de l\u00e1mina o de cilindro.<\/p>\n\n\n\n
Se pueden utilizar distintos tipos de sujeci\u00f3n en funci\u00f3n de los distintos materiales y niveles de sensibilidad de medici\u00f3n. Cada m\u00e9todo de sujeci\u00f3n tiene sus propias ventajas e inconvenientes.<\/p>\n\n\n\n
Prueba de compresi\u00f3n<\/h3>\n\n\n\n
El ensayo de compresi\u00f3n demuestra c\u00f3mo se comportan los materiales cuando se comprimen o aplastan. El ensayo suele durar hasta que la sustancia se rompe o hasta un l\u00edmite predeterminado. As\u00ed se calcula la carga que puede soportar el material antes de romperse y el grado de degradaci\u00f3n que ha sufrido hasta ese momento. Para probar un material, a menudo se calienta o enfr\u00eda y se somete a muchas direcciones de fuerza de compresi\u00f3n. Sin embargo, las pruebas pueden realizarse en condiciones muy variadas.<\/p>\n\n\n\n
Los materiales con alta resistencia a la tracci\u00f3n suelen tener baja resistencia a la compresi\u00f3n. Por este motivo, estos materiales se examinan mediante ensayos de compresi\u00f3n. Los materiales sobre los que se realizan m\u00e1s ensayos de compresi\u00f3n suelen ser materiales quebradizos, por ejemplo, materiales compuestos, hormig\u00f3n, madera, metal y ladrillo; pol\u00edmeros, pl\u00e1sticos y espumas.<\/p>\n\n\n\n
Como resultado del ensayo de compresi\u00f3n se obtiene una curva fuerza-deformaci\u00f3n. A continuaci\u00f3n, la fuerza se convierte en tensi\u00f3n para crear una curva tensi\u00f3n-deformaci\u00f3n. Esta curva es muy similar a la curva tensi\u00f3n-deformaci\u00f3n del ensayo de tracci\u00f3n. S\u00f3lo que los ejes est\u00e1n en la direcci\u00f3n para mostrar el acortamiento.<\/p>\n\n\n\n
Esfuerzo de compresi\u00f3n - % Deformaci\u00f3n de compresi\u00f3n<\/p>\n\n\n\n
Los c\u00e1lculos del ensayo de tracci\u00f3n tambi\u00e9n son v\u00e1lidos para el ensayo de compresi\u00f3n. La tensi\u00f3n de compresi\u00f3n se expresa como;<\/p>\n\n\n\n
Trituraci\u00f3n<\/p>\n\n\n\n
El aplastamiento se utiliza para expresar cu\u00e1nto se acort\u00f3 el material durante la prueba.<\/p>\n\n\n\n
Expresa el aplastamiento.<\/p>\n\n\n\n
Hinchaz\u00f3n<\/p>\n\n\n\n
El hinchamiento es el crecimiento de la secci\u00f3n transversal del material sometido a ensayo. Los materiales d\u00factiles son m\u00e1s propensos al hinchamiento. Se formaliza por:<\/p>\n\n\n\n
Prueba<\/p>\n\n\n\n
Los materiales quebradizos suelen ser objeto de ensayos de compresi\u00f3n. La norma ISO 844 ofrece como ejemplo las caracter\u00edsticas de compresi\u00f3n de las espumas r\u00edgidas. En esta norma se indican los valores y formas de la secci\u00f3n transversal, los valores de temperatura-humedad y los resultados previstos de las muestras. Las tensiones se indican en kPa.<\/p>\n\n\n\n
El valor de la elasticidad de compresi\u00f3n en la norma es el siguiente:<\/p>\n\n\n\n
Aqu\u00ed, \u03c3_e, es la fuerza al final de la regi\u00f3n el\u00e1stica convencional, h_0 es el espesor inicial del material, y x_e es la trayectoria tomada por la fuerza que genera la tensi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
A continuaci\u00f3n se exponen algunas de las normas desarrolladas para los ensayos de compresi\u00f3n:<\/p>\n\n\n\n
ASTM D575-91 - M\u00e9todos de ensayo est\u00e1ndar para las propiedades del caucho en compresi\u00f3n<\/p>\n\n\n\n
ASTM E9-19 - M\u00e9todos de ensayo est\u00e1ndar de compresi\u00f3n de materiales met\u00e1licos a temperatura ambiente<\/p>\n\n\n\n
TS EN ISO 14126 - Materiales compuestos pl\u00e1sticos reforzados con fibras - Determinaci\u00f3n de las propiedades de compresi\u00f3n en la direcci\u00f3n en el plano<\/p>\n\n\n\n
<\/h3>\n\n\n\nDescripci\u00f3n de la t\u00e9cnica<\/h3>\n\n\n\n
La evaluaci\u00f3n del comportamiento mec\u00e1nico de una muestra en condiciones de tracci\u00f3n y compresi\u00f3n puede realizarse para proporcionar datos b\u00e1sicos sobre las propiedades de los materiales que son fundamentales para el dise\u00f1o de componentes y la evaluaci\u00f3n del rendimiento en servicio. Los requisitos para los valores de resistencia a la tracci\u00f3n y a la compresi\u00f3n y los m\u00e9todos de ensayo de estas propiedades se especifican en diversas normas para una amplia variedad de materiales. Los ensayos pueden realizarse en muestras de material mecanizadas o en modelos a tama\u00f1o real o a escala de componentes reales. Estos ensayos suelen realizarse con un instrumento universal de ensayos mec\u00e1nicos.<\/p>\n\n\n\n
Un ensayo de tracci\u00f3n es un m\u00e9todo para determinar el comportamiento de los materiales bajo carga de tracci\u00f3n axial. Los ensayos se realizan fijando la probeta en el aparato de ensayo y, a continuaci\u00f3n, aplicando una fuerza a la probeta mediante la separaci\u00f3n de las crucetas de la m\u00e1quina de ensayo. La velocidad de la cruceta puede variar para controlar la velocidad de deformaci\u00f3n de la probeta. Los datos del ensayo se utilizan para determinar la resistencia a la tracci\u00f3n, el l\u00edmite el\u00e1stico y el m\u00f3dulo de elasticidad. La medici\u00f3n de las dimensiones de la probeta despu\u00e9s del ensayo tambi\u00e9n proporciona valores de reducci\u00f3n de \u00e1rea y alargamiento para caracterizar la ductilidad del material. Los ensayos de tracci\u00f3n pueden realizarse en muchos materiales, incluidos metales, pl\u00e1sticos, fibras, adhesivos y cauchos. Los ensayos pueden realizarse a temperaturas subambientales y elevadas.
Un ensayo de compresi\u00f3n es un m\u00e9todo para determinar el comportamiento de los materiales bajo una carga de compresi\u00f3n. Los ensayos de compresi\u00f3n se realizan cargando la probeta entre dos placas y, a continuaci\u00f3n, aplicando una fuerza a la probeta mediante el movimiento conjunto de las crucetas. Durante el ensayo, la probeta se comprime y se registra la deformaci\u00f3n en funci\u00f3n de la carga aplicada. El ensayo de compresi\u00f3n se utiliza para determinar el l\u00edmite el\u00e1stico, el l\u00edmite proporcional, el l\u00edmite el\u00e1stico, el l\u00edmite el\u00e1stico y (para algunos materiales) la resistencia a la compresi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
<\/h3>\n\n\n\nInformaci\u00f3n anal\u00edtica<\/h3>\n\n\n\n
Resistencia a la compresi\u00f3n<\/strong> - La resistencia a la compresi\u00f3n es el esfuerzo de compresi\u00f3n m\u00e1ximo que un material es capaz de soportar sin fracturarse. Los materiales fr\u00e1giles se fracturan durante la prueba y tienen un valor definido de resistencia a la compresi\u00f3n. La resistencia a la compresi\u00f3n de los materiales d\u00factiles viene determinada por su grado de deformaci\u00f3n durante la prueba.<\/p>\n\n\n\n L\u00edmite el\u00e1stico<\/strong> - El l\u00edmite el\u00e1stico es la tensi\u00f3n m\u00e1xima que puede soportar un material sin sufrir deformaciones permanentes tras la eliminaci\u00f3n de la tensi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Alargamiento<\/strong> - El alargamiento es la cantidad de extensi\u00f3n permanente de una probeta que se ha fracturado en un ensayo de tracci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n M\u00f3dulos de elasticidad<\/strong> - El m\u00f3dulo de elasticidad es la relaci\u00f3n entre la tensi\u00f3n (por debajo del l\u00edmite proporcional) y la deformaci\u00f3n, es decir, la pendiente de la curva tensi\u00f3n-deformaci\u00f3n. Se considera la medida de rigidez o dureza de un metal.<\/p>\n\n\n\n L\u00edmite proporcional<\/strong> - El l\u00edmite proporcional es la mayor cantidad de tensi\u00f3n que un material es capaz de alcanzar sin desviarse de la relaci\u00f3n lineal de la curva tensi\u00f3n-deformaci\u00f3n, es decir, sin desarrollar deformaci\u00f3n pl\u00e1stica.<\/p>\n\n\n\n Reducci\u00f3n de la superficie<\/strong> - La reducci\u00f3n de \u00e1rea es la diferencia entre el \u00e1rea de la secci\u00f3n transversal original de una probeta de tracci\u00f3n y el \u00e1rea m\u00e1s peque\u00f1a en el despu\u00e9s de la fractura tras el ensayo.<\/p>\n\n\n\n Cepa<\/strong> - La deformaci\u00f3n es la cantidad de cambio en el tama\u00f1o o la forma de un material debido a una fuerza.<\/p>\n\n\n\n Punto de rendimiento<\/strong> - El l\u00edmite el\u00e1stico es la tensi\u00f3n de un material (normalmente inferior a la tensi\u00f3n m\u00e1xima alcanzable) a partir de la cual se produce un aumento de la deformaci\u00f3n sin que aumente la tensi\u00f3n. S\u00f3lo algunos metales tienen un l\u00edmite el\u00e1stico.<\/p>\n\n\n\n L\u00edmite el\u00e1stico<\/strong> - El l\u00edmite el\u00e1stico es la tensi\u00f3n a la que un material presenta una desviaci\u00f3n especificada de una relaci\u00f3n lineal tensi\u00f3n-deformaci\u00f3n. Para los metales se suele utilizar una desviaci\u00f3n de 0,2%.<\/p>\n\n\n\n Resistencia a la tracci\u00f3n<\/strong> - La resistencia \u00faltima a la tracci\u00f3n, o UTS, es el esfuerzo de tracci\u00f3n m\u00e1ximo que puede soportar un material sin fracturarse. Se calcula dividiendo la carga m\u00e1xima aplicada durante el ensayo de tracci\u00f3n por el \u00e1rea de la secci\u00f3n transversal original de la muestra.<\/p>\n\n\n\n Tracci\u00f3n y compresi\u00f3n<\/strong><\/a> propiedades de la materia prima para compararlas con las especificaciones del producto<\/p>\n\n\n\n Obtener datos sobre las propiedades de los materiales para el modelado de elementos finitos u otros dise\u00f1os de productos para obtener el comportamiento mec\u00e1nico y el rendimiento de servicio deseados.<\/p>\n\n\n\n Simulaci\u00f3n del rendimiento mec\u00e1nico de los componentes en servicio<\/p>\n\n\n\n Los ensayos est\u00e1ndar de tracci\u00f3n en metales y pl\u00e1sticos se realizan sobre probetas especialmente preparadas. Estas probetas pueden ser muestras cil\u00edndricas mecanizadas o muestras de placa plana (dogbone). Las muestras de ensayo deben tener una relaci\u00f3n espec\u00edfica entre longitud y anchura o di\u00e1metro en la zona de ensayo (calibre) para producir resultados repetibles y cumplir con la norma m\u00e9todo de ensayo<\/a> requisitos. Los productos tubulares, las fibras y los alambres pueden someterse a ensayos de tracci\u00f3n a tama\u00f1o real utilizando dispositivos especiales que favorecen un agarre y una localizaci\u00f3n de fallos \u00f3ptimos.<\/p>\n\n\n\n La probeta m\u00e1s utilizada para los ensayos de compresi\u00f3n es un cilindro circular recto con extremos planos. Pueden utilizarse otras formas, pero requieren dispositivos especiales para evitar el pandeo. Las configuraciones especiales para ensayos de componentes o simulaciones de servicio dependen de la m\u00e1quina de ensayo espec\u00edfica que se vaya a utilizar.<\/p>\n\n\n\n En el caso de los ensayos de tracci\u00f3n, la m\u00e1quina de ensayo ejerce una carga o fuerza de tracci\u00f3n que separa las muestras de ensayo de tracci\u00f3n. En el caso de los ensayos de tracci\u00f3n de pl\u00e1sticos, la muestra de ensayo se separa para medir la resistencia a la tracci\u00f3n y otras propiedades, como la rigidez y el l\u00edmite el\u00e1stico. Existen varias normas industriales comunes que proporcionan m\u00e9todos acordados de ensayos de tracci\u00f3n de pl\u00e1sticos. Las normas ASTM D638 e ISO 527-2 presentan geometr\u00edas y dimensiones de muestras de ensayo normalizadas similares pero diferentes. Estos ensayos requieren mordazas de tracci\u00f3n que se espera que agarren la muestra y se ajusten a medida que se adelgaza durante el proceso de ensayo. Estos accesorios son diferentes de los de compresi\u00f3n. <\/h3>\n\n\n\n
Aplicaciones t\u00edpicas<\/h3>\n\n\n\n
<\/h3>\n\n\n\n
Ejemplos de requisitos<\/h3>\n\n\n\n
Diferencia entre los equipos de ensayo de tracci\u00f3n y de compresi\u00f3n<\/h2>\n\n\n\n
En los ensayos de compresi\u00f3n, la m\u00e1quina de ensayo ejerce una carga o fuerza de empuje o compresi\u00f3n para aplastar la muestra de ensayo hasta que se rompe o aplasta. Los ensayos de compresi\u00f3n de un material de espuma estructural de pol\u00edmero est\u00e1n cubiertos por ASTM D1621<\/strong> que especifica el tipo de platos de compresi\u00f3n y deflect\u00f3metro utilizados. La muestra de ensayo se coloca entre platos de ensayo de compresi\u00f3n hasta que la estructura celular falla o se rompe.
Una m\u00e1quina de ensayo universal puede realizar tanto ensayos de tracci\u00f3n como de compresi\u00f3n. La cruceta puede utilizarse para traccionar o comprimir la muestra de ensayo, que se encuentra entre la placa base y el cabezal m\u00f3vil.
Los dispositivos de ensayo de tracci\u00f3n, o mordazas, y los sensores de deformaci\u00f3n (conocidos como extens\u00f3metros), no pueden realizar ensayos de compresi\u00f3n. Adem\u00e1s, las mordazas de tracci\u00f3n est\u00e1n especialmente adaptadas para cubrir la geometr\u00eda y las dimensiones exactas de la probeta. Los platos de ensayo de compresi\u00f3n y el deflect\u00f3metro tambi\u00e9n son capaces de realizar \u00fanicamente un ensayo de compresi\u00f3n, por lo que en este caso se necesitan ambos juegos de accesorios.<\/p>\n\n\n\n <\/h2>\n\n\n\n