¿Qué es la resistencia a la fractura?
La tenacidad a la fractura es una medida de qué tan bien se desempeña un material con un defecto existente bajo presión. En las pruebas de materiales, las personas usan equipos para someter materiales con defectos conocidos a presión controlada para ver cuándo algo como una grieta se convierte en una fractura completa y hace que el material falle. Los ingenieros suponen que la perfección es imposible y, por lo tanto, necesitan diseñar materiales con una resistencia a la fractura adecuada para la aplicación, de modo que resistan la presión y conserven su integridad.
En una medida de la resistencia a la fractura, el objetivo es observar el rendimiento con diferentes tipos de grietas y defectos como burbujas de aire en el interior del material. El equipo puede someter al material a fuerzas de deslizamiento, desgarro o tensión para determinar cómo se comporta. Esto proporciona una serie de medidas de resistencia a la fractura que los ingenieros pueden usar para determinar cuándo fallará el material y en qué condiciones.
El riesgo de fractura aumenta a medida que aumenta la presión sobre el material. Si el material es demasiado frágil, puede ser propenso a fracturarse bajo niveles relativamente bajos de presión, pero los materiales extremadamente flexibles pueden deformarse, haciéndolos inútiles. Los ingenieros necesitan alcanzar el punto medio cuando desarrollan materiales, dándoles la flexibilidad para resistir fracturas y la fragilidad para soportar presiones deformantes. Esto puede requerir modificaciones en la composición y el diseño de los componentes del producto.
Si la resistencia a la fractura es demasiado baja, significa que el material puede ser propenso a fallar. Esto no es deseable y los ingenieros deben volver al tablero de dibujo para determinar cómo corregir el problema. Esto puede implicar cambiar la composición de una aleación de metal, alterar la forma de una pieza o rediseñar un equipo para cambiar la distribución de presión cuando está en funcionamiento. La alta tenacidad a la fractura es una buena señal, ya que muestra que los materiales son lo suficientemente resistentes como para satisfacer la necesidad, pero puede presentar otros problemas, como materiales demasiado pesados para la aplicación prevista.
La ley puede requerir un cierto estándar de resistencia a la fractura para materiales particulares, debido a preocupaciones de seguridad. En estos casos, las compañías pueden necesitar mostrar los resultados de las pruebas a los inspectores del gobierno para que puedan confirmar que la compañía cumple con los estándares. Las empresas también pueden tener estándares internos y de la industria que deben cumplir para seguir siendo competitivas. La discusión de los resultados de las pruebas también es importante para actividades como licitar proyectos, ya que las empresas quieren mostrar cómo sus productos finales serán superiores a los de sus competidores.