GESTION Y ANALISIS DE

FALLAS

UNIDAD V

FRACTURAS

OBJETIVOS

• Identificar los signos de camino de los tres tipos de fracturas y explicar cómo sucede cada una.

• Distinguir entre los diferentes tipos de fatiga de ciclo bajo y alto.

PRINCIPIOS DE FRACTURAS

EN ESTA UNIDAD

• PROPIEDADES FISICAS DE LOS PRODUCTOS.

• ESFUERZO DE LOS METALES.• CARGA APLICADA• AUMENTO DE FATIGA• CARACTERISTICAS DE LAS

FRACTURAS

RESISTENCIA DEL METAL -CARGA

ESLABON DÉBIL

CARGA CARGA

SOBRECARGAS – DAÑO FÍSICO

RESISTENCIA DEL METAL -TEMPERATURA

RES

ISTE

NC

IA

ACERO

ALUMINIO

TEMPERATURA

FRACTURA DE UNA BIELA POR ROTURA DE COJINETE

CARGA – CICLO DE VIDA

TERMINOS BASICOS

• CONCENTRACIONES DE ESFUERZO(IRREGULARIDADES FISICAS).

• SITIO DE INICIO (INICIO DE FRACTURA)

• SITIO DE FRACTURA (FINAL).• FRACTURA RAPIDA (QUEBRADIZO,

DUCTIL)• FRACTURA LENTA (FATIGA).

INICIO

FIN

CONCENTRACIONES DE ESFUERZO

“IRREGULARIDADES FISICAS QUE CONCENTRAN ESFUERZOS EXISTENTES”

CUANTO MAYOR SEA EL ANGULO MAS GRANDE LA CONCENTRACIÓN

EJEMPLOS DE CONCENTRADORES DE ESFUERZO

GEOMETRIA• ARISTA• ORIFICIO• MUESCAS

DEFECTOS DEL METAL• INCLUISIONES• HUECOS • FISURA

MANUFACTURA• DEPRESIONES DE

FORJADO• FISURAS POR

TEMPLADO• FISURAS POR

RECTIFICADOABUSO• RAYONES• CORTES• ESTRÍAS

CARGA

IMPACTOSOBRECARGA

CICLO

CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS

FRACTURA

NINGUNO

PRESENTE

QUEBRADIZA /DUCTIL• RAPIDA• DURA• RESULTADO

FATIGA• LENTA• SUAVE• ASOCIADA CON

LA CAUSA REAL

CARGA DEL METAL

FACTORES QUE AFECTAN LAS FRACTURAS

FRACTURA QUEBRADIZA

• DUREZA MEDIA-ALTA• TEMPERATURA BAJA• ESFUERZO ALTO

CONCURRENTE• GRADO DE CARGA

ALTA

FRACTURA DUCTIL

• DUREZA MEDIA-ALTA• TEMPERATURA ALTA• ESFUERZO BAJO

CONCURRENTE• GRADO DE CARGA

BAJA

EXAMEN DE LA FRACTURALIMPIEZA DE LA FRACTURA• LIMPIAR CON ABRASIVOS / CORROSIVOS• AIRE Y SECADOR

ANALISIS DE LA FRACTURA• USAR LUPA (12X)• USAR BUENA ILUMINACION• GIRAR LA PIEZA EN LA LUZ

PRESIÓN• CUBRIR SUPERFICIE CON ANTICORROSIVO• EMPACAR PARA EVITAR CONTACTO EN

ENVIO

TIPOS DE CARGA

• TENSIÓN• COMPRESIÓN• FLEXIÓN• TORSIÓN• CORTE

TENSIÓN

COMPRESIÓN

FLEXIÓNCOMPRESIÓN MÁXIMA

TENSIÓN MÁXIMA

TORSIÓN

CORTE

CARACTERISTICAS DE LAS FRACTURAS FRAGILES

• RAPIDA• CRISTALINA• NO HAY DEFORMACION PLASTICA

METALES FRAGUADOS• MUCHOS CHEVRONES• BRILLANTE

METALES FUNDIDOS• METALES FUNDIDOS• OPACO

FRACTURA FRAGIL POR CARGA DE IMPACTO, LA SUPERFICIE ES ASPERA Y CRISTALINA

FRACTURA FRAGIL POR CARGA DE IMPACTO, LA SUPERFICIE ES ASPERA Y BRILLANTE

FRACTURA FRAGIL

CHEVRONES

FRACTURA FRAGIL

CHEVRONES

CRECIMIENTO DE UNA FRACTURA QUEBRADIZA (FISURA)

FRACTURA FRÁGIL

PISTON ROTO POR CARGA DE IMPACTO

FRACTURA FRÁGIL

DIENTE DE MANDO FINAL ROTO POR CARGA DE IMPACTO, NOTESE LOS CHEVRONES

FRACTURA FRÁGIL

ENGRANAJE DE MOTOR ROTO

FRACTURA FRÁGIL

CHEVRONES

FRACTURA FRÁGIL

CHEVRONES

FRACTURA FRÁGIL

CHEVRONES

Clivaje

FRACTURA FRÁGIL

CHEVRONES

CHEVRONES

FRACTURA FRÁGIL

CHEVRONES

CARACTERISTICAS DE LAS FRACTURAS DÚCTILES

• RAPIDA• FILOS DE CORTE EN

ANGULO GRANDE• OSCURA• RUGOSA Y LEÑOSA• DEFORMACIÓN

PLASTICA

CRECIMIENTO DE LA FISURA DUCTIL (CIZALLA)

FORMACION DE FILOS DE CORTE

FRACTURA DUCTIL

Hilos de rosca, Concentradores de esfuerzo

FRACTURA DUCTIL

SUPERFICIEASPERA Y LEÑOSA

DEFORMACIÓN PLASTICA

FRACTURA DUCTIL

DEFORMACIÓN PLASTICA

FRACTURA DUCTILDEFORMACIÓN PLASTICA

FRACTURA DUCTILSUPERFICIE ASPERA Y LEÑOSA CON

DEFORMACION PLASTICA

FRACTURA DUCTIL

SUPERFICIE LEÑOSA

FRACTURA DUCTIL

FRACTURA DUCTIL

FATIGA POR CORTE

FRACTURA DUCTIL

FATIGA POR TORSIÓN

FRACTURA DUCTILCARACTERISTICAS:

•RUGOSIDAD – OSCURO •SUPERFICIE LEÑOSA•DEFORMACION PLASTICA •LABIOS DE CORTE

•SUPERFICE RASGADA•RASGONES RADIALES•LISO•SEDOSO

CARACTERISTICAS DE LAS FRACTURA POR FATIGA

• COLOR CLARO• LENTA• MARCAS DE PLAYA• PLANAS Y LISAS

CRECIMIENTO DE FISURAS POR FATIGA

MARCAS DE PLAYA (OLA)

MARCAS DE PLAYA (OLA)

MARCAS DE PLAYA (OLA)CONCENTRADOR

DE ESFUERZO

CONCENTRADORES DE ESFUERZO

FATIGA POR FLEXIÓN Y ROTACIÓN

FATIGA POR FLEXIÓN Y ROTACIÓN

CONCENTRADOR DE ESFUERZO

FRACTURA POR FATIGA

CORTEEJE FRACTURADO POR FATIGA

FRACTURA POR FATIGA

CORTE

FATIGA POR FLEXIÓN

FRACTURA POR FATIGA

CORTE

MARCAS DE PLAYA

FRACTURA FINAL

FRACTURA POR FATIGA

CORTEEJE FRACTURADO POR FATIGA

FRACTURA POR FATIGA

CORTE

MARCAS DE PLAYA

FRACTURA POR FATIGA

CORTEMARCAS DE PLAYA

FRACTURA POR FATIGA

CORTEMARCAS DE PLAYA

FRACTURA POR FATIGA

CORTE

CARACTERISTICAS:

ALTOS CICLOS•PLANO •LISOS

BAJOS CICLOS•MAS ÁSPERO•DISTINTAS MARCAS DE PLAYA

LISTA DE VERIFICACIONDE ANALISIS DE FRACTURAS

CORTE

•OBTENER LAS PIEZAS QUE TUVIERON FALLAS

•LIMPIAR LAS FRACTURAS•VERIFICAR LOS HECHOS DE CARGA•IDENTIFICAR LOS SITIOS DE INICIACION•IDENTIFICAR LAS CONCENTRACIONESDE ESFUERZOS

Enlaces• http://www.fii.org/CTM/area1.htm

• http://www.swri.org/4org/d18/mechflu/planteng/gtspan/failure.htm

PREGUNTAS DE REPASO1. Los concentradores de esfuerzo, son irregularidades físicas como

grietas, ranuras, picaduras, y defectos.A. Verdadero

B. Falso

2. Las cargas son de tres tipos: impacto, sobrecarga y cíclica.A. Verdadero

B. Falso

3. Un componente que falló y que presenta muchas marcas de playa y una apariencia lisa. Probablemente presentó una fatiga de:

A. Ciclo bajoB. Ciclo alto

4. Un componente falló y presenta pocas marcas de playa y una apariencia rugosa. Probablemente presentó una fatiga de:

A. Ciclo bajoB. Ciclo alto