¿Qué es un diagrama de límite de formación?
Un diagrama de límite de formación (FLD), también conocido como diagrama de Keeler-Goodwin, es un gráfico que ilustra el comportamiento de las láminas de metal bajo diferentes niveles de deformación. La línea que describe el comportamiento del metal se llama curva de límite de formación (FLC). Un diagrama de límite de formación proporciona información sobre el esfuerzo máximo que puede sufrir el metal antes de fracturarse o estrecharse. Los diagramas se construyen usando tiras de prueba de chapa y midiendo la deformación.
Los diagramas de límite de formación se grafican en un sistema de coordenadas bidimensionales, con la deformación mayor graficada en el eje yy la deformación menor graficada en el eje x. La deformación es una medida de la deformación: la deformación mayor se define como estar en la dirección con mayor deformación, mientras que la deformación menor está en la dirección con menos deformación. Los diferentes tipos y espesores diferentes de chapa tienen cada uno su propio diagrama de límite de formación único.
Un FLC es una curva parabólica irregular, con el mínimo en o cerca del eje de deformación principal. Un material sometido a deformaciones que se encuentran por encima de la curva fallará, mientras que las deformaciones por debajo de la curva son seguras de aplicar al metal. Los FLD generalmente se grafican con dos curvas: el área entre las curvas es una zona de deformación crítica o zona de seguridad, donde el material puede ser seguro o puede agrietarse, por lo que en la práctica es mejor no aplicar esas tensiones. La deformación crítica que es probable que ocurra en esta zona se llama cuello, que es cuando el metal se estira más delgado en algunas áreas.
Un diagrama de límite de formación se desarrolla utilizando una serie de pruebas. Durante las pruebas, se aplican deformaciones a tiras de metal de diferentes anchos. Los diferentes anchos de las tiras simulan diferentes condiciones de deformación. Cada tira está marcada con un patrón de cuadrícula circular que se usa para medir la tensión.
La tensión generalmente se aplica a las tiras con un punzón hemisférico. Se estira una tira de metal hasta que se observa el cuello. Los valores de deformación para los ejes mayor y menor se pueden obtener midiendo la deformación de la rejilla circular previamente marcada en la tira.
Los métodos basados en computadora también pueden usarse para medir la tensión. Las imágenes tomadas por la computadora durante el proceso de deformación se pueden comparar con una cuadrícula de referencia comparable a la cuadrícula circular en el metal. La computadora puede calcular las cepas usando estas imágenes. Otro método compara imágenes de antes y después de la cuadrícula circular para calcular la tensión.