La fatiga del metal es uno de los tipos más sutiles de fallas de metal y uno de los más peligrosos. Aunque la falla del metal puede ocurrir por cargas de tracción excesivas, cargas de cizallamiento y cargas de impacto, por nombrar algunas, la fatiga del metal es un tipo de falla que puede pasar desapercibida hasta el momento en que es demasiado tarde.

La fatiga del metal se produce cuando las piezas metálicas se debilitan debido a tensiones repetidas. Hay tres etapas para la fatiga del metal:

• Etapa Uno: Después de una cierta cantidad de ciclos de carga, comienzan a formarse micro grietas en el metal durante el proceso de fatiga del metal. Las microfisuras tienden a formarse alrededor de las características geométricas concentradoras de la tensión, como los bordes. El esfuerzo requerido para crear estas microfisuras puede ser en realidad menor que la resistencia a la tracción y la resistencia a la tracción del metal.
• Etapa Dos: Estas microfisuras continuaron estresadas por la carga cíclica, lo que hizo que aumentaran de tamaño.
• Fase tres: Con el tiempo, las microfisuras ampliadas alcanzan un tamaño en el que las tensiones son suficientes para causar una rápida propagación de grietas, lo que conduce a la falla del metal. La superficie de la grieta será diferente en apariencia dependiendo del tipo de metal y la resistencia a la tracción del metal.

Resistencia a la fatiga del metal

Para detener las fallas por fatiga del metal, es importante comprender cómo las características de un metal afectan su capacidad para resistir la fatiga. El más obvio e importante de ellos es la resistencia a la fatiga de un metal. La resistencia a la fatiga se mide mediante pruebas de fatiga, un grupo de métodos de evaluación que ejecutan muestras de material de un tamaño y forma determinados a través de ciclos repetidos de un cierto nivel de estrés. Esto se hace para muchos niveles de tensión, y se traza un gráfico que resalta cuántos ciclos, a un nivel de tensión dado, un material puede soportar sin fracturarse. Estar informado sobre la resistencia a la fatiga de un metal es extremadamente importante para evitar fallas por fatiga del metal.

Las aplicaciones comunes Sujetas a Riesgo de Falla por fatiga del metal

La fatiga del metal debe ser una consideración para todas las aplicaciones. Sin embargo, hay varios componentes y estructuras que están especialmente en riesgo de falla por fatiga del metal. Algunos ejemplos de estos incluyen:

• Puentes
• Equipo de suspensión automotriz
• Equipo de estampado de metal
• Partes del cuerpo del avión
• Piezas de alta vibración
• Muebles

Cómo prevenir la fatiga del metal

La fatiga del metal es un fenómeno que se puede disminuir o evitar por completo con consideraciones de ingeniería. Un método clave para prevenir la fatiga del metal es ejecutar un análisis de fatiga de software en diseños de componentes o estructuras. Al ejecutar análisis e iterar el proceso de diseño cada vez, se pueden evitar fallas de metal. Por ejemplo, el análisis de software podría revelar un área sometida a cargas de fatiga sustanciales. Si esto estaba cerca de una característica geométrica, como un agujero, es posible que el agujero se pueda mover a otro lugar. Además, el rediseño podría enfocar las tensiones en un área que estaría menos sujeta a fallas por fatiga del metal.

Otro método para prevenir la fatiga del metal es a través de la selección adecuada del material. Diferentes materiales tienen diferentes resistencias a la fatiga. Por ejemplo, el acero normalmente puede soportar mayores cantidades de ciclos de tensión que el aluminio. Al determinar la resistencia a la fatiga de un material y evaluar cómo coincidirá con la aplicación, se puede evitar la falla por fatiga del metal.

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