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Normatividad para pruebas de materiales

1.1.- CONCEPTOS FUNDAMENTALES La industria moderna ha cimentado su desarrollo en un conjunto de reglas que determinan las características que deben cubrir los materiales, los productos, la maquinaria o los procedimientos. Dichas reglas implementadas adecuadamente, constituyen los estándares o normas industriales, cuya aplicación ha sido factor determinante del desarrollo científico y tecnológico, solo alcanzado por algunos países de nuestro planeta. Las normas establecen con presiciòn el reconocimiento de calidad, estimulando la confianza del consumidor, dan prestigio al fabricante, fomentan la organización de estructuras sólidas para el incremento de una producción masiva, simplificando los procesos y aumentando la eficiencia del trabajo, reducen los costos y aumentan los beneficios. En general se dice que una norma (una regla) es la que determina dimensiones, composición y demás características que debe poseer un material producto u objeto industrial; establecido de común acuerdo con la autoridad gubernamental competente y los principales usuarios. La cual se usará como base comparativa durante un tiempo determinado. 1.2.- NORMAS: A.I.S.I., A.S.M.E., A.S.T.M., A.W.S., D.I.N., S.A.E., A.S.N.T., D.G.N. En los Estados Unidos de América se establecieron las bases para el desarrollo industrial por medio de asociaciones o sociedades, las cuales son agrupaciones científicas y técnicas de profesionales. Científicos expertos que a través de comités o grupos de trabajo desarrollan las normas, teniendo por objetivo suministrar los conocimientos, experiencias y habilidades de sus miembros relativas a los materiales, productos, componentes, sistemas, servicios y múltiples actividades, de tal manera que resulten efectivamente útiles a la industria, gobierno, instituciones educativas, profesionales y publico en general, a través de acciones cooperativas y especializadas. A continuación mencionaremos algunas: A.I.S.I.- (American Iron and Steel Institute) Instituto Americano del Hierro y el Acero. A.S.M.E. - (American Society of Mechanical Engineers) Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos. A.S.T.M.- (American Society of testing Materials ) Sociedad Americana para prueba de Materiales.

A.W.S.- (American Welding Society) Sociedad Americana de soldadura. S.A.E.(Society American of Engineers) Sociedad Americana de Ingenieros. N.E.M.A.- (Nacional Electrical Manufacturers) Asociación Nacional de Fabricantes de Aparatos Eléctricos. A.N.S.I.- (American Nacional Standars Institute ) Instituto Nacional Americano de Estándares. 1.2.1.- DEPENDENCIAS NACIONALES E INTERNACIONALES Debido a la necesidad de producir materiales, equipos de la mejor calidad que sean competitivos mundialmente. Cada país cuenta con un departamento Gubernamental de Normalización como ejemplos tenemos: D.G.N.- Dirección General de Normas A.N.S.I.- Instituto Nacional Americano de Estándares D.I.N.- Normas Industriales de Alemania A.B.N.T.-Asociación Brasileña de Normas Técnicas N.C.- Dirección de Normas y Metrologia B.S.- Instituto Británico de Estándares E.N.- Comité Europeo de Normalización MEXICO EE.UU. ALEMANIA BRASIL CUBA INGLATERRA EUROPA A nivel mundial tenemos varias Organizaciones y/o Comisiones, como: I.S.O.- Organización Internacional de Estandarización IEC.- Comisión Electrotécnica Internacional CEE.- Comunidad Económica Europea COPANT.-Comisión Panamericana de Normas Técnicas CODEX.- Comisión de Codex Alimenticios México por medio de la D.G.N., es miembro de la ISO., de la COPANT y de la CODEX 1.2.2.- N. O. M. (Norma Oficial Mexicana). La DGN de la secretaría de Industria y Comercio de México, emite las normas y recomendaciones para los fabricantes y usuarios; además cualquier fabricante de algún producto puede conseguir un número NOM, con el cual se indica que

el material o producto cubre una serie de normas. El ostentar el número NOM incrementa la confiabilidad del usuario al adquirir dicho producto. En Ingeniería especialmente en Mecánica se pueden utilizar las normas NMX (Norma Mexicana). Todas las normas contienen las siglas iniciales seguida de un guión con una letra mayúscula, seguida de un guión y un número progresivo continuo, con un guión y el año en que se emite, y/o actualiza. 1. NORMA INDUSTRIAL. 2. NORMA DE PROCESO. 3. NORMA DE MATERIAL. 4. NORMA DE CALIDAD. 5. NORMA DE SEGURIDAD. 6. NORMA DE DIBUJO, ETC. 1.2.3.- A.S.T.M. (Sociedad Americana para el Ensaye de Materiales). De gran interés e importancia para quienes efectúan ensayos o inspección de materiales; la ASTM desempeña doble función. a) Normalización de las especificaciones y los métodos de prueba o ensaye de los materiales, los cuales se realizan por comités permanentes. b) Mejoramiento de los materiales de Ingeniería, la cual se logra a través de investigaciones de comités y miembros individuales, los resultados obtenidos se hacen públicos en la revista de la asociación. 1.2.4.- I. S. O. (Organización Internacional de Estándares). La DGN pertenece a esta organización y toda la documentación que emite ISO puede ser adaptada por el país. En México la DGN adapto las normas ISO 9000 y les puso el distintivo NMX -CC - número progresivo - año de emisión y las siglas IMNC.

Acrónimos y Siglas en Ingeniería Mecánica Bueno, a lo largo de nuestra carrera de Ingeniería Mecánica nos vamos a encontrar con muchos acrónimos y siglas, como por ejemplo: DIN, ISO, AWS, ASME, ASTM, AISI, SAE, NFPA, CAD, FEM, PMI y muchos muchos más.

Nosotros como Ingenieros Mecánicos debemos saber el signinicado de cada una de ellas como cultural general. Es por eso que en este post les voy a mostrar el significado de los acrónimos mas comunes que vamos a encontrar en nuestros años de estudio de Ingeniería Mecánica.

Nota: Si ustedes me sugieren algunas más, estaré gustoso de agregarlos :) AASHTO significa American Association of State Highway and Transportation Officials = Asociación Americana de Funcionarios de Carreteras Estatales y Transporte. AISC significa American Society of Steel Contruccion = Sociedad Americana para la Construcción en Acero. AISI significa American Iron and Steel Institute = Instituto Americano del Hierro y del Acero. API significa American Petroleum Institute = Instituto Americano del Petróleo. ASD significa Allowable Strength Design = Diseño por esfuerzos permisibles.

ASME significa American Society of Mechanical Engineers = Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos. ASTM significa American Society for Testing and Materials = Sociedad Americana para pruebas y Materiales. AWS significa American Welding Society = Sociedad Americana de Soldadura. CAD significa Computer Aided Design = Diseño Asistido por Computadora. CAE significa Computer Aided Engineering = Ingeniería Asistida por Computadora. CAM significa Computer Aided Manufacturing = Manufactura Asistida por Computadora. CFD significa Computacional Fluid Dynamics = Dinámica del Fluido Computacional.

DIN significa Deutschen Instituts für Normung = Instituto Alemán de Normalización.

ISO significa International Organization for Standardization = Organización Internacional de Normalización. LRFD significa Load and Resistance Factor Design = Diseño por Factores de Resistencia y Carga.

NFPA significa National Fire Protection Association = Asociación Nacional de Protección contra el Fuego. PMI significa Project Managment Institute = Instituto para la Administración de Proyectos.

SAE significa Society of Automotive Engineers = Sociedad de Ingenieros de Automoción.

Normatividad regional El Gobierno Regional tiene como objetivo la gestión estratégica de la competitividad regional. Para ello promueve un entorno de innovación, impulsa alianzas y acuerdos entre los sectores público y privado, el fortalecimiento de las redes de colaboración entre empresas, instituciones y organizaciones sociales, junto con el crecimiento de eslabonamientos productivos; y, facilita el aprovechamiento de oportunidades para la formación de ejes de desarrollo y corredores económicos, la ampliación de mercados y la exportación. La Gerencia de Desarrollo Económico. Le corresponde ejercer las funciones específicas regionales en los sectores industria, comercio, turismo, artesanía, pesquería, minería, energía e hidrocarburos y agricultura. De acuerdo a sus funciones específicas: En materia de educación, cultura, ciencia, tecnología, deporte y recreación.

Formular, aprobar, ejecutar, evaluar y administrar las políticas regionales de educación, cultura, ciencia y tecnología, deporte y recreación de la región. Diseñar, ejecutar y evaluar el proyecto educativo regional, los programas de desarrollo de la cultura, ciencia y tecnología y el programa de desarrollo del deporte y recreación de la región, en concordancia con la política educativa

nacional. Impulsar y articular la participación de las universidades, empresas e instituciones de la sociedad civil en la ejecución de los planes de desarrollo regional.

En la siguiente linea veremos algunas normas que se utilizan, de normatividad internacional y nacional, asi como sus correspondientes:

AWS La American WeldingSociety (AWS) fue fundada en 1919 como una multifacética, organización sin fines de lucro con el objetivo de avanzar en la ciencia, la tecnología y la aplicación de la soldadura y disciplinas afines.Desde el piso de fábrica para la construcción de gran altura, de armamento militar a productos para el hogar, AWS continúa liderando el camino en el apoyo a la educación de soldadura y el desarrollo tecnológico para garantizar de una manera fuerte, competitiva y emocionante de la vida para todos los estadounidenses. Declaración de AWS Misión La misión de la American WeldingSociety es promover la ciencia, la tecnología y la aplicación de la soldadura y sus aliados de unión y los procesos de corte, incluyendo soldadura, soldadura y proyección térmica

Ingenieros

Ingeniero de Soldadura certificado Es capaz de dirigir las operaciones asociadas con soldaduras y otros tipos de uniones que se han completado de acuerdo con el pliego de condiciones apropiadas, códigos y otras normas para la producción de un producto satisfactorio. El ingeniero de soldadura de actividades se inicia antes de la soldadura de producción o de construcción y continúa a través del proceso de producción a continuación, termina cuando el proceso de producción está completo

Robótica

Certificado robótica de soldadura por arco AWS se complace en ofrecer el Programa de Certificación de la marca nueva para soldadura por arco robótica - Operadores y Técnicos (CRAW).Esta certificación permite al personal de muchos de soldadura utilizados en los sectores de soldadura diferentes para medirse con las normas para su ocupación. También significa que el operador o técnico CRAW ha demostrado la capacidad de trabajar con distintos códigos, normas y especificaciones. El programa de Instalación de Pruebas Acreditado establece requisitos mínimos para las instalaciones de prueba, su personal y equipo para tener derecho a la acreditación para evaluar y calificar a los soldadores. FTAs desempeñan un papel fundamental en el funcionamiento del programa de soldadura certificado por la AWS. Una de las industrias de la region de Tlaxcala quien se basa en este tipo de normatividades para sus materiales son la empresa: Fabricaciones Especializadas de Tlaxcala, S. A. de C. V (FETSA) Para mas informacion Consulta su pagina en el siguiente enlace: http://www.fetsa.com.mx/Inicio_files/FINAL%20CATALOGO%20JUNIO08.pdf

ASME La historia de la Sociedad ayuda a revelar los delineamientos y consecuencias de un sistema de procesamiento de información tecnológico complejo. Se cree firmemente que los estadounidenses son personas ingeniosas. Pero además de crear máquinas, también crearon una cantidad de instituciones interrelacionadas para llevar el conocimiento teórico a la práctica industrial, y es posible que ese haya sido uno de los inventos más exitosos del país. Una aplicación apropiada, segura y económica de los requisitos y lineamientos establecidos en el Código ASME B31.1, de tuberías de proceso de refinerías, plantas petroquímicas, químicas, farmacéuticas, textiles, papeleras, criogénicas, etc., su historia, organización, responsabilidades y practicas recomendadas. Enfatiza en los temas más importantes, referidos a Diseño, Selección de materiales, y componentes de tubería, Fabricación, Instalación, Inspección y Ensayos. Recomendaciones para Reparaciones y modificaciones de sistemas en operación. Otra de las industrias de la region de Tlaxcala quien se basa en este tipo de normatividades para sus materiales son la empresa: Las Cervezas Modelo del Altiplano, S.A. de C.V. Calpulalpan, Tlaxcala 90200 empresa certificada por la AMSE

Grupo Modelo INAMEX de Cerveza y Malta, fue reconocido por General Electric con la recertificación como proveedor confiable en la fabricación de tanques y la recertificación “Estampado U ASME” emitido por The American Society of Mechanical Engineers en la fabricación de recipientes sujetos a presión Para mas informacion Consulta su pagina en el siguiente enlace: http://www.gmodelo.mx/home.jsp

ANSI

(American National Standards Institute - Instituto Nacional Americano de Estándares). Organización encargada de estandarizar ciertas tecnologías en EEUU. Es miembro de la ISO, que es la organización internacional para la estandarización.

ANSI es una organización privada sin fines de lucro, que permite la estandarización de productos, servicios, procesos, sistemas y personal en Estados Unidos. Además, ANSI se coordina con estándares internacionales para asegurar que los productos estadounidenses puedan ser usados a nivel mundial.

Los estándares ANSI buscan que las características y la performance de los productos sean consistentes, que las personas empleen las mismas definiciones y términos, y que los productos sean testeados de la misma forma. Son aplicables en casi la mayo parte de las industria de accesorio metalicos o utencilios dentro de algunas se mencionan acontinuacion: Doméstico: B16.45 Accesorios de fundición de hierro para sistemas de drenaje Sovent. B16.47 Bridas de acero de gran diámetro (NPS 26" hasta 60"). B16.48 Cierres de línea de acero. B16.49 Tubos curvados por inducción para soldar a tope, en un sistema de transporte y distribución.

B31.1 Red de tuberías de energía B31.3 Red de tuberías de proceso. B31.4 Sistema de transporte por tubería para hidrocarburos líquidos y otros líquidos. B31.5 Tubería de refrigeración y componentes de intercambiadores de calor. B31.8 Sistema de tuberías para transmisión y distribución de gas. B31.9 Tubería de servicio de edificaciones. B31.11 Sistema de tubería de transporte de lodos. B36.10 Tubería de acero soldada y sin soldadura. B36.19 Tubería de acero inoxidable Hierro: B16.15 Accesorios roscados en fundición de bronce. Clase 125 y 250. B16.18 Accesorios de presión en fundición aleada de cobre, con unión para soldar Una de las industrias de la region, quien se basa en este tipo de normatividades para sus materiales son la empresa: PEHSA (PROMOCIÓN Y EXPLOTACIÓN HIDRÁULICA S.A.) Para mas informacion Consulta su pagina en el siguiente enlace: http://www.pehsa.net/

ASTM Antecedentes

Creada en 1898, ASTM International es una de las mayores organizaciones en el mundo que desarrollan normas voluntarias por consenso. ASTM es una organización sin ánimo de lucro, que brinda un foro para el desarrollo y publicación de normas voluntarias por consenso, aplicables a los materiales, productos, sistemas y servicios. Los miembros de ASTM, que representan a

productores, usuarios, consumidores, el gobierno y el mundo académico de más de 100 países, desarrollan documentos técnicos que son la base para la fabricación, gestión y adquisición, y para la elaboración de códigos y regulaciones. Estos miembros pertenecen a comités, los cuales cubre un área temática, como por ejemplo acero, petróleo, dispositivos médicos, productos para el consumidor, y muchos más. Estos comités desarrollan más de las 11,000 normas ASTM que se pueden encontrar en el Annual Book of ASTM Standards, que consta de 77 volúmenes.

Aplicaciones y especificaciones

Las normas ASTM las usan individuos, compañías y agencias en todo el mundo. Los compradores y vendedores incorporan normas en sus contratos; los científicos e ingenieros las usan en sus laboratorios y oficinas; los arquitectos y diseñadores las usan en sus planos; las agencias gubernamentales de todo el mundo hacen referencia a ellas en códigos, regulaciones y leyes; y muchos otros las consultan para obtener orientación sobre muchos temas.ASTM no verifica que los productos se someten a prueba de acuerdo con una norma. Sin embargo, muchos fabricantes desean indicar que un producto ha sido sometido a prueba de acuerdo con una norma ASTM, colocando esa información en la etiqueta o empaque del producto.

ASTM A312

La ASTM A312, Especificación para tuberías de acero inoxidable austenítico sin costuras, soldadas y acabadas en frío, es una de las normas que se utiliza para la construcción de plantas.

La especificación A312 abarca las tuberías destinadas a servicios de alta temperatura y corrosivos e indica los requerimientos químicos, de templado, tensión y otros requerimientos para diferentes grados de tuberías, incluidas aquellas que cumplen con el American Society of Mechanical Engineers (Código de recipientes a presión de la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos) y el Código de tuberías para plantas químicas y refinerías del American National Standards Institute (Instituto Nacional Americano de Normalización). El Subcomité A01.10 sobre Productos tubulares de acero de aleación mantiene esta norma en particular.

Empresas que aplican la norma ASTM A312 Regional:

·

Casa Sommer, S.A. de C.V.

·

Distribuidora e Importadora de Inoxidables, S.A. de C.V. Diisa

·

Valcoinox, S.A. de C.V.

·

Idasa Internacional de Aceros, S.A. de C.V.

·

Arquitectura Metálica en Inoxidable, S.A. de C.V. Arquimet

Nacional:

·

LAVISA

·

RODOLFO O. TERRAGNI S.R.L.

·

Stefermarc Productos y Servicios Industriales, S.A. de C.V.

·

Inversinox, S.A. de C.V.

·

Con-Tubo, S.A. de C.V.

1) NORMAS DE LOS MATERIALES

A.S.T.M. (Sociedad Americana para el Ensayo de Materiales).De gran interés e importancia para quienes efectúan ensayos o inspección de materiales; la ASTM desempeña doble función.

a) Normalización de las especificaciones y los métodos de prueba o ensayo de los materiales, los cuales se realizan por comités permanentes

b) Mejoramiento de los materiales de Ingeniería, la cual se logra a través de investigaciones de comités y miembros individuales, los resultados obtenidos se hacen públicos en la revista de la asociación.

I. S. O. (Organización Internacional de Estándares).La DGN pertenece a esta organización y toda la documentación que emite ISO puede ser adaptada por el país. En México la DGN adapto las normas ISO 9000 y les puso el distintivo NMX -CC - número progresivo - año de emisión y las siglas IMNC

D.I.N son aquellas que hacen referencia a la calidad de los materiales, con especificación de su designación, propiedades, composición y ensayo. A este tipo pertenecerían las normas relativas a la designación de materiales, tanto metálicos, aceros, bronces, etc., como no metálicos, lubricantes, combustibles, etc.

Otras asociaciones encargadas de la certificación de los materiales: A.I.S.I.- (American Iron and Steel Institute) Instituto Americano del Hierro y el Acero. A.S.M.E. - (American Society of Mechanical Engineers) Sociedad Americana de ingenieros Mecánicos. A.W.S.- (American Welding Society) Sociedad Americana de soldadura. S.A.E.- (Society American of Engineers) Sociedad Americana de Ingenieros. N.E.M.A.- (Nacional Electrical Manufacturers) Asociación Nacional de Fabricantes de Aparatos Eléctricos. A.N.S.I.- (American Nacional Standars Institute ) Instituto Nacional Americano de Estándares. D.G.N.- Dirección General de Normas MEXICO A.N.S.I.- Instituto Nacional Americano de Estándares EE.UU. A.B.N.T.-Asociación Brasileña de Normas Técnicas BRASIL N.C.- Dirección de Normas y Metrología CUBA B.S.- Instituto Británico de Estándares INGLATERRA E.N.- Comité Europeo de Normalización EUROPA

2) USO DE LOS MATERIALES FERROSOS Y NO FERROSOS

NO FERROSOS:

Cobre (Cu) El cobre tiene una gran variedad de aplicaciones a causa de sus ventajosas propiedades, como son su elevada conductividad del calor y electricidad, la resistencia a la corrosión, así como su maleabilidad y ductilidad, además de su belleza. Debido a su extraordinaria conductividad, sólo superada por la plata, el uso más extendido del cobre se da en la industria eléctrica. Su ductilidad permite transformarlo en cables de cualquier diámetro, a partir de 0,025 mm. La resistencia a la tracción del alambre de cobre estirado es de unos 4.200 kg/cm2. Puede usarse tanto en cables y líneas de alta tensión exteriores como en el cableado eléctrico en interiores, cables de lámparas y maquinaria eléctrica en general: generadores, motores, reguladores, equipos de señalización, aparatos electromagnéticos y sistemas de comunicaciones.

Estaño (Sn) El estaño es un metal muy utilizado en centenares de procesos industriales en todo el mundo. En forma de hojalata, se usa como capa protectora para recipientes de cobre, de otros metales utilizados para fabricar latas, y artículos similares. El estaño es importante en las aleaciones comunes de bronce (estaño y cobre), en la soldadura (estaño y plomo) y en el metal de imprenta (estaño, plomo y antimonio). También se usa aleado con titanio en la industria aeroespacial, y como ingrediente de algunos insecticidas. El sulfuro estaño (IV), conocido también como oro musivo, se usa en forma de polvo para broncear artículos de madera. Plomo (Pb) El plomo se emplea en grandes cantidades en la fabricación de baterías y en el revestimiento de cables eléctricos. También se utiliza industrialmente en las redes de tuberías, tanques y aparatos de rayos X. Debido a su elevada densidad y propiedades nucleares, se usa como blindaje protector de materiales radiactivos. Entre las numerosas aleaciones de plomo se encuentran las soldaduras, el metal tipográfico y diversos cojinetes metálicos. Una gran parte del plomo se emplea en forma de compuestos, sobre todo en pinturas y pigmentos. Cinc (Zn) El metal se usa principalmente como capa protectora o galvanizador para el hierro y el

acero, y como componente de distintas aleaciones, especialmente del latón, plata alemana y zamark. También se utiliza en las placas de las pilas (baterías) eléctricas secas, y en las fundiciones a troquel. El óxido de cinc, conocido como cinc blanco, se usa como pigmento en pintura, en colorantes, conservantes de la madera y pegamentos, también, en la elaboración de bronceadores. También se utiliza como rellenador en llantas de goma y como pomada antiséptica en medicina. El cloruro de cinc se usa para preservar la madera y como fluido soldador. El sulfuro de cinc es útil en aplicaciones relacionadas con la electroluminiscencia, la fotoconductividad, la semi-conductividad y otros usos electrónicos; se utiliza en los tubos de las pantallas de televisión y en los recubrimientos fluorescentes. Cromo (Cr) Principalmente se utiliza en la creación de aleaciones de hierro, níquel o cobalto. Al añadir el cromo se consigue aumentar la dureza y la resistencia a la corrosión de la aleación. En los aceros inoxidables, constituye el 10% de la composición final. Debido a su dureza, la aleación de cromo, cobalto y wolframio se emplea para herramientas de corte rápido de metales. Al FERROSOS: Hierro (Fe). El hierro es un metal de color blanco grisáceo que presenta algunos inconvenientes: se corroe con facilidad, tiene un punto de fusión elevado y es de difícil mecanizado, resulta frágil y quebradizo. Por todo ello tiene escasa utilidad; se emplea en componentes eléctricos y electrónicos. Debido a su poca resistencia su única aplicación es en la fabricación de imanes. Sus principales aleaciones son aquellas de la familia del ferro-carbono. Para mejorar sus propiedades mecánicas el hierro puro es mezclado con carbono; la fundición presenta una elevada dureza y una resistencia al desgaste.

Acero (A). El acero es una aleación del hierro con una pequeña cantidad de carbono. De este modo se obtienen materiales de elevada dureza y tenacidad y con una mayor resistencia a la tracción. Los aceros pueden contener otros elementos químicos, a fin de mejorar propiedades específicas; se obtienen así los aceros aleados que son: Silicio (Si), Manganeso (Mn), Cromo (Cr), Níquel (Ni) y Wolframio (W).