Medición de tensiones residuales en laboratorio

Caracterización de materiales Resolución de problemas Apoyo a I+D
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5200 m² de laboratorio
5200 m² de laboratorio + 99 % de las prestaciones se realizan internamente
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¿Desea realizar la medición de tensiones residuales de sus bloques en laboratorio?

¿Qué son las tensiones residuales?

Las tensiones residuales son tensiones internas que permanecen en un material o una estructura en ausencia de cualquier carga externa (fuerza, presión o temperatura). Resultan de las heterogeneidades de deformaciones plásticas, térmicas o químicas generadas durante las etapas de fabricación (forja, soldadura, mecanizado, tratamiento térmico o fabricación aditiva). Si las tensiones de compresión en la superficie suelen ser beneficiosas para el comportamiento a fatiga, las tensiones de tracción pueden resultar críticas, favoreciendo la aparición de grietas, la corrosión bajo tensión o deformaciones dimensionales imprevistas.

Optimice el rendimiento y la vida útil de sus bloques

Las tensiones residuales, derivadas de sus procesos de fabricación (forja, soldadura, mecanizado, fabricación aditiva), impactan directamente en la resistencia a la fatiga y la resistencia a la corrosión de sus piezas. Nuestro laboratorio le acompaña para cuantificar estas tensiones y garantizar la conformidad de sus productos.

Nuestras soluciones de medición de tensiones residuales en laboratorio

Difracción de rayos X (DRX): la precisión no destructiva

Ideal para el control de superficie y los perfiles de compresión tras el granallado.

 
  • Naturaleza: no destructivo en superficie, semidestructivo para los perfiles en profundidad.

  • Capacidades: análisis desde unos pocos micrones hasta varios milímetros de profundidad (mediante pulido electroquímico).

  • Materiales: aceros, aleaciones de aluminio, níquel, titanio y cerámicas.

  • Referencia: conforme a la norma NF EN 15305.

Método del agujero incremental: la versatilidad rápida

Una solución económica para obtener perfiles de tensiones en profundidad en una amplia gama de materiales.

  • Principio: relajación de tensiones mediante microperforación (Ø 1,8 mm) combinada con una adquisición por galgas extensométricas.

  • Ventajas: equipo automatizado de alta precisión que permite mediciones rápidas.

  • Referencia: conforme a la norma ASTM E837.

Método del contorno: el mapeo completo

La técnica definitiva para visualizar el estado de tensiones en toda la sección de una pieza maciza.

  • Principio: corte por electroerosión por hilo seguido de una medición de deformación por perfilometría y de un cálculo por elementos finitos.

  • Puntos fuertes: permite identificar las tensiones de tracción en el núcleo y las heterogeneidades en grandes espesores.

El laboratorio FILAB le acompaña en la medición de tensiones residuales en laboratorio

Los objetivos de la medición de tensiones residuales

Control y cualificación de productos

Mejora del dimensionamiento

Optimización de los procesos de fabricación

Previsión del mantenimiento

Los materiales aptos para la medición de tensiones residuales

Aleaciones metálicas

La mayoría de nuestras intervenciones se refiere a metales sometidos a severas exigencias de fabricación:

  • Aceros y fundiciones: aceros de construcción (BTP), aceros inoxidables, aceros para herramientas (después de tratamiento térmico, mecanizado o soldadura).

  • Aleaciones de aluminio: muy utilizadas en laaeronáutica para las estructuras del fuselaje y las piezas del motor.

  • Aleaciones de níquel y superaleaciones : indispensables para los componentes de turbinas (Inconel, Hastelloy) sometidos a altas temperaturas.

  • Aleaciones de titanio: materiales utilizados por el sector de los dispositivos médicos y el aeroespacial.

  • Aleaciones de cobre y magnesio.

Materiales específicos y avanzados

Gracias a la complementariedad de nuestros métodos (en particular la Difracción de Rayos X y el Contorno), intervenimos en:

  • Cerámicas técnicas: para validar los procesos de sinterizado o de deposición.
  • Materiales cristalinos y semिक्रistalinos: el método DRX es especialmente eficaz en estas estructuras.
  • Compuestos: para el análisis de las tensiones de curado o de ensamblaje (principalmente mediante el método del agujero o del contorno).

Por qué elegir FILAB para la medición de tensiones residuales en laboratorio

  • Calificación Grupo SAFRAN: FILAB ha obtenido la Calificación de Laboratorio por el grupo SAFRAN en el marco de los procedimientos GRP-0087, GRM-0123 y TTS-MOP-004. Esta calificación se renueva regularmente al término de auditorías realizadas por Safran en nuestras instalaciones, garantizando el máximo nivel de exigencia.

  • Experiencia de doctores e ingenieros: un equipo especializado en metalurgia y mecánica para interpretar sus resultados y acompañarle en la optimización de sus procesos de fabricación.

  • Acompañamiento personalizado: desde la definición del pliego de condiciones hasta el análisis de los datos para una verdadera puesta en valor de sus ensayos.

Nuestras preguntas frecuentes

¿Por qué medir las tensiones residuales?

La medición de las tensiones residuales permite:

  • comprender el origen de una deformación o una fisuración
  • mejorar la vida útil de las piezas
  • calificar u optimizar un proceso de fabricación
  • validar un tratamiento térmico o un tratamiento superficial
  • garantizar la fiabilidad de un componente
¿Cuál es el método más utilizado para medir las tensiones residuales?

La difracción de rayos X (DRX) es el método más utilizado en la industria.
Permite medir las tensiones residuales en la superficie de los materiales cristalinos analizando las deformaciones de la red cristalina.

Esta técnica es especialmente adecuada para:

  • los aceros
  • las aleaciones de aluminio
  • las aleaciones de titanio
  • las superaleaciones.
¿Qué procesos industriales generan tensiones residuales?

Muchos procesos industriales pueden generar tensiones residuales, especialmente:

  • la soldadura
  • el mecanizado
  • el tratamiento térmico
  • el conformado
  • los depósitos de recubrimientos
  • los tratamientos mecánicos superficiales (granallado, rodillado).
¿En qué sectores industriales es esencial la medición de tensiones residuales?

La medición de las tensiones residuales es especialmente importante en los sectores donde la fiabilidad de las piezas es crítica:

  • aeronáutica y espacial
  • nuclear
  • dispositivos médicos
  • automoción
  • energía
  • ferroviario.
¿Las tensiones residuales pueden provocar grietas?

Sí.
Las tensiones residuales elevadas, especialmente en tracción, pueden favorecer la aparición de:

  • fisuras
  • corrosión bajo tensión
  • rotura prematura
  • deformaciones de las piezas.

Por eso su medición es esencial en el análisis de fallos o en la calificación de un proceso.

¿Cuándo realizar una medición de tensiones residuales?

Se puede realizar un análisis en varias situaciones:

  • validación de un proceso de fabricación
  • calificación de un tratamiento térmico
  • desarrollo de un nuevo material
  • investigación durante una falla industrial
  • optimización de la vida útil a fatiga de un componente
¿Cómo obtener un presupuesto con FILAB?

Para obtener un presupuesto, puede contactar con nuestros equipos a través de nuestro formulario de contacto, por teléfono o por correo electrónico.
Solo tiene que enviarnos su necesidad (tipo de material, análisis deseado, norma eventual, urgencia, cantidad de muestras…). A continuación, le enviaremos una propuesta técnica y económica personalizada en 24-48H.

¿Cuál es la duración típica de los análisis?

Los plazos varían según la naturaleza del análisis y la complejidad del proyecto de peritaje.
No obstante, FILAB se compromete a ofrecer plazos rápidos y adaptados a sus restricciones y urgencias industriales.

Les + Filab
Un equipo altamente cualificado
Un equipo altamente cualificado
Una gran rapidez de respuesta y de gestión de las solicitudes
Una gran rapidez de respuesta y de gestión de las solicitudes
Un laboratorio acreditado COFRAC ISO 17025
Un laboratorio acreditado COFRAC ISO 17025
(Alcances disponibles en www.cofrac.com - N.º de acreditación: 1-1793)
Un parque analítico completo de 5 200 m²
Un parque analítico completo de 5 200 m²
Un acompañamiento a medida
Un acompañamiento a medida
Posible videodebrief con el experto
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Thomas GAUTIER Responsable del Departamento de Materiales
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