PRUEBAS DE MATERIALES EN FUNDICIONES

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En la parte I de este artículo hablamos de la importancia de los ensayos de materiales y exploramos algunos de los tipos que existen.

En este artículo profundizaremos en otros aspectos de las pruebas materiales, como el proceso en sí (cómo se realizan) o las normas de calidad que deben cumplirse para garantizar unos resultados precisos y fiables.

Esperamos que el artículo os ayude a comprender mejor cómo contribuyen las pruebas materiales a mejorar el diseño, el rendimiento y la seguridad de los productos, y por qué son una parte esencial de muchos procesos de control de calidad e investigación.

Sacrificio de muestras en las pruebas  de materiales

Como ya mencionamos en nuestro anterior artículo, uno de los aspectos clave de los ensayos destructivos es que a menudo requieren sacrificar una parte del material que se va a someter a prueba.

Esto significa que la muestra utilizada para las pruebas no puede reutilizarse. Sin embargo, la información obtenida de las pruebas puede ser muy valiosa para mejorar la calidad y fiabilidad de los componentes producidos en una fundición.

Inspección y análisis de piezas fundidas

La inspección y análisis de piezas fundidas abarca cinco categorías principales: acabado de la pieza, precisión dimensional, propiedades mecánicas, composición química y solidez de la pieza fundida.

1 – Acabado de la pieza

El acabado superficial de una pieza de fundición metálica puede verse afectado por diversos factores, como el tipo de molde o patrón utilizado, el revestimiento aplicado en el molde y el proceso utilizado para la limpieza.

En la actualidad, existen dos métodos principales para medir la rugosidad superficial. Así, la evaluación del acabado superficial se realiza principalmente mediante comparación visual con un conjunto de paneles de prueba de distintos niveles de rugosidad, o un medidor de rugosidad.

Surface roughness

2 – Pruebas mecánicas

Ya tratamos el tema de las pruebas mecánicas en la parte I de este artículo. En resumen, las pruebas mecánicas son esenciales en la fundición de metales ya que evalúan las propiedades mecánicas del metal y de la pieza fundida para garantizar que cumplen las especificaciones mecánicas requeridas.

Estas pruebas son esenciales para garantizar la calidad y fiabilidad del producto de metal fundido, especialmente en aplicaciones que requieren una gran resistencia mecánica.

3 – Composición química

Las prestaciones de una aleación dependen en gran medida de su composición química. Por muy pequeña que sea la cantidad de elementos de aleación que se introduzcan en el material, pueden alterar su composición química. El análisis químico suele ser necesario para confirmar que la composición química es la adecuada para obtener un conjunto específico de cualidades, en función de la susceptibilidad de una aleación a las variaciones en su composición química.

4 – Solidez de la fundición

La solidez de la fundición se refiere a la ausencia de defectos como grietas y porosidad dentro de una fundición. Estos defectos pueden provocar el fallo de la pieza fundida bajo tensión, por lo que la solidez es un aspecto esencial de la inspección y el análisis.

Detectar y subsanar cualquier defecto de fundición es fundamental para garantizar la calidad y el rendimiento del producto final. Una inspección y un análisis adecuados de las piezas fundidas pueden, en última instancia, ahorrar tiempo y dinero al evitar fallos costosos y reducir las tasas de desecho.

5 – Precisión dimensional

Las dimensiones de una pieza moldeada pueden variar debido a factores como la dilatación de la cavidad del molde, la contracción del metal al enfriarse o el tratamiento térmico. Nosotros predecimos estos comportamientos del material y compensamos las variaciones en el diseño del patrón.

Las piezas de fundición se especifican estableciendo un intervalo de valores dentro del cual pueden situarse las dimensiones, ya que las dimensiones de cada pieza de fundición variarán en cierta medida. El proveedor puede elegir el intervalo entre los límites de tolerancia inferior y superior; cuanto más estrecho sea el intervalo, más difícil será fabricarlo y analizarlo, y más cara será la fundición.

Dimensional accuracy

Normas de calidad en las pruebas de material

La cadena de confianza

Las actividades de evaluación de la conformidad permiten a los organismos diferenciarse demostrando que tienen la competencia técnica necesaria para llevar a cabo una actividad. Por otro lado, la acreditación es una herramienta para generar confianza en la correcta ejecución de las actividades de evaluación de la conformidad.

¿Cómo funciona la cadena de confianza en el mercado?

1 – Tanto el mercado como la administración pública piden garantías de fiabilidad.

2 – Las empresas tienen que demostrar que los productos, procesos y servicios que ofrecen son fiables y cumplen los requisitos (reglamentarios y de mercado), y solicitar a un evaluador que realice los controles pertinentes.

3 – Los evaluadores (laboratorios, organismos de inspección, certificación o verificación) deben demostrar su competencia técnica para la actividad que realizan.

4 – El organismo de acreditación (un organismo independiente que evalúa a los evaluadores y acredita su competencia técnica para emitir informes y certificados) acredita esta competencia técnica (y cierra la cadena de confianza).

El sistema español

Así, hay un organismo y dos normas fundamentales en el proceso de acreditación de análisis de materiales en España:

Organismo

ENAC- Entidad Nacional de Acreditación de España

ENAC es la entidad designada por el Gobierno para operar en España como Organismo Nacional de Acreditación en aplicación del Reglamento (CE) nº 765/2008 del Parlamento Europeo que regula el funcionamiento de la acreditación en Europa y exige que cada Estado miembro cuente con un único organismo de acreditación.

Garantiza que los resultados de los análisis de materiales sean precisos, fiables y conformes a las normas internacionales de calidad. También proporciona una base sólida para la comparación y transferencia de resultados entre distintos laboratorios. La acreditación por ENAC es un requisito para que los resultados de los análisis de materiales sean aceptados y reconocidos en todo el mundo.

Normas
ISO/IEC 17025

La norma ISO/IEC 17025 permite a los laboratorios demostrar que operan de forma competente y generan resultados válidos, lo que genera confianza en su trabajo tanto a escala nacional como mundial.

UNE-EN 10204

La UNE-EN 10204 es una norma que cubre los requisitos de calidad de los productos de acero, incluidas las pruebas materiales. Esta norma establece los requisitos y procedimientos para la inspección y verificación de la calidad de los productos de acero antes de su entrega. La norma UNE-EN 10204 se utiliza ampliamente en Europa y proporciona un marco común para evaluar la calidad de los productos de acero. Esta norma define tres niveles de documentos de inspección:

  • Nivel 2.2: Certificado de inspección emitido por el fabricante, que confirma que los productos han sido fabricados de acuerdo con las especificaciones acordadas y que la inspección se ha realizado en varias ocasiones y en diferentes producciones en las instalaciones del fabricante mostrando, en el certificado, una media del resultado de los ensayos obtenidos.
  • Nivel 3.1: Certificado de ensayo expedido por el representante de inspección autorizado del fabricante, que confirma que los productos han sido inspeccionados y sometidos a análisis de conformidad con las especificaciones acordadas y que los resultados han sido comprobados y aprobados por el representante de inspección.
  • Nivel 3.2: Certificado de ensayo expedido por una organización independiente de inspección, que confirma que los productos han sido inspeccionados y probados de forma independiente de acuerdo con las especificaciones acordadas.

Cada nivel ofrece un nivel diferente de garantía al cliente en cuanto a la calidad de los productos que recibe, y el nivel adecuado dependerá de los requisitos del cliente y de las particularidades de la transacción.

Al proporcionar documentos de inspección claros y coherentes, la norma UNE-EN 10204 contribuye a mejorar la transparencia y la fiabilidad de la cadena de suministro de productos metálicos.

Conclusión

Después de todo esto, ya sabemos que las pruebas materiales en fundiciones son una parte esencial de muchos procesos de control de calidad. Aunque se requiere sacrificar una parte del material, la información obtenida de las pruebas puede ser muy valiosa para mejorar la calidad y fiabilidad de los componentes producidos.

Además, la inspección y análisis de piezas fundidas es crucial para garantizar el rendimiento del producto final, y las normas de calidad en las pruebas del material son necesarias para asegurar la precisión y fiabilidad de los resultados.
En definitiva, las pruebas materiales son una herramienta muy valiosa para el diseño, el rendimiento y la seguridad de los productos de metal fundido.

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