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ENSAYO DE DOBLADO GUIADO *Rosero A. *Universidad Técnica de Ambato, Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica Ambato, Ecuador e-mail: [email protected]

Resumen: Uno de los varios ensayos destructivos que se aplica en la soldadura es el de doblado, el mismo que permite medir la ductilidad de un material. Consiste dicho ensayo en llevar a cabo el doble de una barra a cierto ángulo, para posteriormente verificar si ocurre un agrietamiento sobre la superficie exterior de la pieza que se dobló. En la mayoría de los casos se determina el ángulo de doblez que es en donde comienza el agrietamiento. La severidad del ensayo puede variar si se usan tamaños distintos de pernos ya que alrededor de ellos se efectúa el doblez. Palabras clave: Proceso térmico, temple, autenticación. Abstract: One of the various destructive tests that is applied in welding is that of bending, which allows measuring the ductility of a material. This essay consists of carrying out twice a bar at a certain angle, to subsequently verify if cracking occurs on the outer surface of the bent piece. In most cases, the bend angle is determined, which is where cracking begins. The severity of the test may vary if different bolt sizes are used since bending is made around them. Keywords: destructive tests,

I. INTRODUCCIÓN El ensayo de doblez es un método de mucha utilidad para evaluar la ductilidad de un material, pero no debe ser considerado como un medio cuantitativo para conseguir una predicción de su funcionamiento cuando se presentan las operaciones de doblez. Es un tipo de ensayo que se emplea para materiales con forma de lámina, como por ejemplo tubos, alambre, entre otros. Son materiales que se someten a procesos de manufactura; como por ejemplo laminado, forjado, extruido, soldadura. Dentro del ensayo de doblado se tiene cuatro pruebas de doblez que se muestran a continuación: libre, semiguiado, guiado y por envoltura.

II. PREPARACIÓN DEL ARTÍCULO A. Ensayo de doblez 1) Definición: Si se considera un ensayo de doblez en materiales dúctiles, la curva de esfuerzo- deformación que se forma, por lo general para por un valor considerado como punto máximo; el esfuerzo máximo que se menciona es la resistencia que posee el material ante la tensión. Ocurre una denominada “falla” a un esfuerzo bajo, que se denomina menor después de que el encuellamiento reduce el área de la sección transversal que soporta la carga aplicada.[1]

Si se desea llevar a cabo un ensayo de doblez libre es necesario el uso de una presa, para el caso del ensayo de doblez guiado es necesario llevarlo a cabo sobre probetas que ya han sido estandarizadas con la ayuda de un émbolo o punzón, de ese modo se puede forzar a la probeta dentro de un aditamento que posee dimensiones que ya se han establecido con anterioridad, en el caso del ensayo de doblez semiguiado, no se requiere forzar la probeta hacia un aditamento y el ensayo de doblez por envoltura consiste en envolver o arrollar la muestra a un pasador de un diámetro predeterminado. Figura 1. Tipos de ensayo de doblez: a) libre, b) guiado, c) semiguiado y d) por envoltura Para el caso de materiales con ductilidad baja la falla ocurre cuando se alcanza la carga máxima, ya que es el punto en el cual la resistencia a la tensión y la resistencia a la ruptura pueden considerarse prácticamente iguales. En materiales

muy frágiles, en donde se incluye una gran cantidad de cerámicos, el esfuerzo de cedencia generado, la resistencia a la tensión y el punto de ruptura poseen un valor igual tal como se aprecia en la figura 2. [1]

Figura 2. Comportamiento mecánico en el ensayo de tensión de materiales frágiles en comparación con materiales dúctiles. Procedimiento El ensayo de doblado tiene un objetivo principal en el cual se trata de determinar la calidad, y ductilidad de la soldadura, esto se lleva a cabo doblando una probeta en forma de U, se puede observar detalladamente en la figura 3, posteriormente se realiza una evaluación de la superficie que fue doblada. Este ensayo se lleva a cabo cuando se desea calificar un procedimiento de soldadura.

’ Figura3. Ejemplo de ensayo de doblez Algunas de las variables más importantes para el ensayo de doblado son: ▪ ▪ ▪ ▪

Tipo de probeta Número, geometría y dimensiones de la probeta Colocación de la muestra Dimensión del dispositivo de doblado

Hay una cantidad de métodos de doblez destructivos llevados a cabo para calificar un procedimiento de soldadura, dentro de los cuales se encuentran los de tensión, compresión, doblez e impacto. A continuación, se indica de forma detallada el proceso de ensayo de doblez, ensayo considerado uno de los que más se llevan a cabo para determinar la ductilidad de un material. Principio teórico: En los ensayos de doblez se ofrece un procedimiento simple, frecuentemente con una excelente obtención de resultados cuando se trata de índices de ductilidad. Principalmente, el ensayo de doblez consiste en llevar a cabo el doble de una barra a cierto ángulo, para posteriormente verificar si ocurre un agrietamiento sobre la superficie exterior de la pieza que se dobló. En la mayoría de los casos se determina el ángulo de doblez que es en donde comienza el agrietamiento. La severidad del ensayo puede variar si se usan tamaños distintos de pernos ya que alrededor de ellos se efectúa el doblez. Las mediciones que son tomadas a partir de la deformación de las probetas en algunos casos se efectúan de forma conectada con ensayos de doblez trabajado en frío. El alargamiento formado sobre la superficie exterior se puede determinar con el uso de una cinta flexible. Debido a la acción flexionante, el alargamiento producido sobre la superficie exterior podrá variar de forma directa de acuerdo con el grosor de la probeta, también inversamente de acuerdo el radio de curvatura. Por ese motivo es que los metales de varios espesores considerados “gruesos” se efectúa un doblez alrededor de pernos de varios diámetros Los dobleces se pueden clasificar en dos tipos: 1) Doblez guiado: El espécimen soldado se dobla sobre un dado, (se puede apreciar en la figura 4). Es doblado en forma de U con el uso de una fuerza aplicada centralmente a la soldadura, el espécimen que se emplea para esta actividad es de forma plana y se puede ubicar en dos posiciones a la misma distancia de la línea donde la fuerza es aplicada. Se aplica una fuerza al espécimen dentro del dado por émbolo que tiene la forma necesaria para producir el contorno deseado. Se puede usar cualquier medio para mover el émbolo con relación a la matriz, pero debe existir un equilibrio y no se debe producir movimiento lateral. Es necesaria que se aplique la fuerza hasta que el espécimen empleado tome su forma deseada en este caso la forma de U de tal modo que no se pueda introducir entre el émbolo un alambre de 3.2mm de diámetro, a menos que haya fallado antes. 2) Doblez semiguiado: Se diferencia del doblez de guiado ya que éste puede llevarse a cabo sobre múltiples tipos de herramientas. Se puede efectuar en más de una operación y no es necesaria demasiada exactitud al llevar a cabo el proceso. Es un tipo de doblez que se puede aplicar a cualquier tipo de material metálico.

La prueba de doblez se hace aplicando transversalmente una fuerza al espécimen en la longitud. Cuando no ocurre fractura, la superficie convexa del espécimen doblado es examinada para verificar si existen grietas. [2]

Figura 4. Arreglo alternativo para prueba de doblez semiguiado para especímenes delgados, fijación en un extremo. Para la realización de un ensayo, los datos relativos al tipo de herramienta a emplear, sus dimensiones y el ángulo de dobles podrán ser obtenidos de normas y/o especificaciones, tomando como referencia las características del material, por ejemplo, para acero estructural, ver norma ASTM-A36 70a. La prueba de doblez se efectúa sobre probetas normalizadas, de acuerdo con las características de cada material y su aplicación particular. A continuación se da una relación de algunas normas para diferentes materiales y aplicaciones [2].

REFERENCIAS [1] O. I. Analuiza and J. G. Paredes, “Análisis de las combinaciones porcentuales del material de aporte de una junta a tope en un acero ASTM A588 Grado A utilizando los alambres tubulares E71T1 y E81T1NI2 para determinar las propiedades mecánicas en la fabricación de superestructura para puentes,” Universidad Técnica de Ambato, 2016. [2] L. Arriaga, L. G. Zárate, C. Bernache, Procesos de soldadura, Instituto Politécnico Nacional, Primera edición, México 2008.