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ENSAYO DE IMPACTO    JHOAN GARZON OJEDA  DUVAN LIZARAZO RODRIGUEZ 

    PREÁMBULO O INTRODUCCIÓN    Situación introductoria:  Sería  muy  riesgoso  dejar  a  la  intuición  elegir  el  tipo  de  material  que  necesitamos  para construir ese avión, barco, puente, o el casco de un motociclista.  La  posibilidad  de  poder  cuantificar  las  propiedades  de  los  materiales  es  muy  importante  para  el  desarrollo  de  la  ingenieria,  poder  elegir  un  material  con  la  tolerancia  a  los  esfuerzos  del trabajo al cuál va a ser sometido, a las temperaturas,  etc.    Para qué sirve el ensayo de impacto?  Como  ya  sabemos,  la  tenacidad es la resistencia de un material a romperse, doblarse o  desgarrarse  cuando  este  es  golpeado,  en  otras  palabras  ​es  la  ​energía  de  deformación  total que es capaz de absorber o acumular un material antes de alcanzar la rotura.  el  objetivo  de  los  ensayos  de  impacto  es  determinar  esta  propiedad  en  metales  y  polímeros.       DESARROLLO DEL TEMA    Para  poder  hablar  de  pruebas  de  impacto,  primero  debemos  hablar  de  la  propiedad  que  se pretende conocer de esta manera.    Como  ya  se  dijo,  la  tenacidad  es  la  ​energía  de  deformación  total  que  es  capaz  de  absorber  o  acumular  un  material  antes  de  alcanzar  la  rotura  en  condiciones  de  impacto.  Se debe principalmente al grado de cohesión entre moléculas.  La  tenacidad  es  entonces  la  resistencia  que  opone  un  ​mineral  u  otro  ​material  a  ser  roto,  molido,  doblado,  desgarrado  o suprimido. Esta propiedad suele medirse en Joules  (J)    Para  medir  esta  propiedad  se  usa  el  ensayo  Charpy,  el  cual  consiste  en  golpear  un  material  con  un  péndulo,  y  medir  la  cantidad  de  energía  que  absorbió  el  material  antes  de  llegar  a  su  fractura,  mediante  la  altura  alcanzada  por  el  péndulo  después  del impacto.    A continuación veremos más a fondo en ensayo de impacto Charpy. 

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Normativa:    Las normativas regular el proceso que debe hacerse para realizar el ensayo charpy  dependiendo de las circunstancias.    ★ UNE-EN ISO 179-1:2001 Plásticos método Charpy.  ★ UNE-EN ISO 180:2001  Plásticos método Izod.  ★ UNE 7475-1:1992  Metales método Charpy.  ★ UNE-EN ISO 14556:2001  Acero método Charpy    Máquina de ensayo:    Los requisitos de la máquina de ensayo:    ❏ Romper la probeta.  ❏ Reproducir la velocidad de aplicación de la carga.  ❏ Medir la energía que absorbe la probeta en el impacto.    Principales elementos de la máquina de ensayo:    ● Péndulo  de  impacto:  El  péndulo  de  impacto  es  la  pieza  de  la  máquina  que  va  a  golpear  la  probeta,  su  tamaño  puede  variar  dependiendo  de  las  necesidades  del  ensayo.  ● Fijador  de  péndulo  de  salida:  Este  elemento  nos  permite  garantizar  que  la  posición  de  salida  del  péndulo  sea  siempre  la  misma,  y  por  tanto  la  velocidad  de impacto también.  ● Medidor  de  energía:  Es  el  encargado  de  medir  la  energía  absorbida  por  la  probeta al momento de impactar.  ● Bastidor:  Es  la  estructura  encargada  de  soportar  el  péndulo,  el  fijador  y  el  medidor de energía.    Probeta:    La  forma  y  tamaño  de  la  probeta  están  determinados  por  la  norma,  generalmente  son  bloques rectangulares del material que se quiere estudiar.  Un  elemento  importante  es  la  entalla,  la  cual  dependerá  del  radio  de  la  misma,  basándose  en  la  concentración  de tensiones sabemos que a mayor radio de entalla menor  será  la  concentración  de  tensiones,  por  ende  la  ruptura  de  la  probeta  será  más  difícil.         

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Proceso operativo:    Método de impacto:    ● Charpy: La sujeción de la probeta de hace de forma apoyada en dos superficies.  ● Izod: La probeta se encuentra empotrada.    Procedimiento para realizar el ensayo:    1. Ubicar la probeta con la entalla en dirección opuesta al impacto, esto con el  fin de generar una grieta a la altura de la entalla y romper la probeta.  2. Ubicar el péndulo en su posición de inicio.  3. Liberar el péndulo.  4. Registrar la energía absorbida por la probeta.    Tenacidad:    La tenacidad es calculada mediante el principio de conservación de la energía.  Al liberar el péndulo, se esperaría que llegue a la misma altura desde la cual fue  liberado, de no ser así, el péndulo sufrió una disipación de energía en su  trayectoria, esta energía fue la tomada por la probeta para su ruptura.  La expresión que permite calcular la tenacidad es:    péndulo · (Cos(β) − Cos(α)) T = M asa · Gravedad · Longitudadel   ·b   Siendo:    A = Altura de la probeta.  B = Ancho de la probeta.  β = Ángulo final del péndulo medido respecto al vector ortogonal a la superficie de  la máquina.  α = Ángulo inicial del péndulo medido respecto al vector ortogonal a la superficie  de la máquina.    Factores que afectan la resiliencia:    ● Velocidad  de  aplicación  de  cargas:  La  velocidad  de  aplicación  de  cargas  varía  dependiendo  de  la  fijación  inicial  del  péndulo,  esta influye en la cantidad de  energía inicial con la cuál es el liberada el péndulo.  A  mayor  velocidad  la  tenacidad  será  menor,  por  tanto  podemos  afirmar  que  la  velocidad  de  aplicación  de  cargas  es  inversamente  proporcional  a  la  tenacidad  del material. 

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Temperatura: La temperatura afecta de forma considerable la tenacidad del  material, a mayor temperatura tendremos una mayor resiliencia, así que la  temperatura es directamente proporcional a la tenacidad.  Radio de talla: El radio de entalla influye en la concentración de tensiones de  la probeta, por tanto a mayor radio de entalla, mayor será la resiliencia del  material. 

  Sección de fractura:    Al analizar la sección transversal de fractura de la probeta, podremos evidenciar dos  superficies, una mate, y una brillante, la mate indicará la cantidad de energía  absorbida por el material, lo cual nos indica que la relación de superficie mate es  directamente proporcional a la resiliencia del material.      CONCLUSIONES    01. El ensayo es regulado por las normativas que estandarizan el ensayo de impacto.  02. El ensayo de impacto nos permite determinar la tenacidad de un material.  03. La tenacidad de un material puede verse afectada debido a la temperatura, y al  radio de entalla de la probeta.  04. La sección de fractura permite evidenciar la tenacidad del material.                BIBLIOGRAFÍA:   

[1]Contributors to Wikimedia projects, “Tenacidad,” W​ikipedia.org​,  08-Jun-2006. [Online]. Available: https://es.wikipedia.org/wiki/Tenacidad.  [Accessed: 19-Aug-2019].    [2]Contributors to Wikimedia projects, “capacidad de un material para absorber  energía y deformarse plásticamente sin fracturarse,” W​ikipedia.org​,  08-Jun-2006. [Online]. Available: https://es.wikipedia.org/wiki/Tenacidad.  [Accessed: 19-Aug-2019].    [3]U. Universidad politécnica de Valencia, “Ensayo de impacto | 88/93 | UPV,”  YouTube​. 21-Sep-2011. 

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