La prueba de resistencia a la compresión es uno de los tipos más básicos de pruebas mecánicas, junto con las pruebas de tracción y flexión. Estas pruebas se utilizan para determinar el comportamiento de un material bajo cargas de aplastamiento aplicadas y normalmente se realizan aplicando presión a una muestra de prueba de geometría cúbica o cilíndrica utilizando placas o accesorios especiales en una máquina de prueba universal. Durante la prueba, se calculan varias propiedades del material y se traza un diagrama de tensión-deformación, que se utiliza para determinar atributos como el límite elástico, el límite proporcional, el punto de fluencia, la resistencia al rendimiento y, para algunos materiales, la resistencia a la compresión.
Las pruebas de resistencia a la compresión permiten a los fabricantes evaluar la integridad y la seguridad de los materiales, componentes y productos en varias etapas del proceso de fabricación. Para que un material se utilice en una nueva aplicación o en una nueva producción, debe demostrar su capacidad para soportar las fuerzas mecánicas que encontrará en la aplicación final. Las aplicaciones potenciales pueden variar desde pruebas de resistencia del parabrisas de un automóvil hasta pruebas de durabilidad de vigas de hormigón utilizadas en la construcción. La espuma utilizada en los asientos debe ser cómoda para el consumidor y los dispositivos de administración de medicamentos deben ser fáciles de insertar para el personal médico.
Además, los materiales y productos pueden estar expuestos a fuerzas mecánicas durante períodos de tiempo cortos o largos, a través del uso cíclico o repetido y bajo una amplia gama de temperaturas y condiciones ambientales diferentes. Si bien se espera que los cojines de los asientos duren un cierto período de tiempo, los neumáticos de los automóviles deben mantener su elasticidad en todas las condiciones climáticas. Los materiales que exhiben alta resistencia a la tracción tienden a exhibir baja resistencia a la compresión, aunque no siempre. De manera similar, los materiales que exhiben alta resistencia a la compresión tienden a exhibir baja resistencia a la tracción. Por lo tanto, las pruebas de compresión se utilizan a menudo para materiales frágiles como hormigón, metales, plásticos, cerámicas, compuestos y materiales corrugados como el cartón. Estos materiales se utilizan generalmente en capacidades de carga donde su integridad bajo fuerzas de compresión es crítica.
A diferencia de las pruebas de tracción, que generalmente se realizan para determinar las propiedades de tracción de un material en particular, las pruebas de compresión generalmente se realizan en productos terminados. Artículos comunes como pelotas de tenis, pelotas de golf, botellas de agua, cubiertas protectoras, tuberías de plástico y muebles son ejemplos de productos que deben evaluarse por su resistencia a la compresión. Por ejemplo, un ingeniero podría querer conservar plástico creando botellas de agua con paredes más delgadas, pero las botellas deben ser lo suficientemente resistentes para ser embaladas en paletas y apiladas para su envío. Las pruebas de compresión pueden ayudar al ingeniero a ajustar el equilibrio entre la resistencia del producto y el ahorro de material.
Además de su importancia para el proceso de investigación y desarrollo, la resistencia a la compresión también es utilizada por los departamentos de control de calidad para garantizar que los lotes de productos terminados cumplan con las especificaciones requeridas para las propiedades de compresión. Esto es importante tanto desde una perspectiva de seguridad como de negocios, ya que los productos defectuosos pueden ser peligrosos para el usuario final y también causar daños significativos a las empresas de fabricación en forma de retrasos en los productos, pérdida de ingresos y daño a la reputación.
Las pruebas de presión se realizan en máquinas de prueba universales, también conocidas como máquinas de prueba de presión. Estas máquinas constan de un bastidor de columna simple o doble equipado con una celda de carga, software de prueba y placas y accesorios específicos para la aplicación. Las máquinas de prueba universales vienen en una amplia gama de capacidades de fuerza que van desde 0,02 N a 2.000 kN. La mayoría de las pruebas de fuerza baja se realizan en una máquina de sobremesa, mientras que las aplicaciones de fuerza mayor requieren modelos de piso de tipo industrial. Estos sistemas se pueden configurar con diferentes accesorios para probar cualquier producto, componente o material.
La mayoría de las pruebas de resistencia a la compresión se realizan de acuerdo con normas establecidas publicadas por organizaciones de normalización internacionales como ASTM e ISO. Las normas de prueba especifican parámetros y resultados de prueba aceptables para diferentes tipos de materias primas, como metales y hormigón utilizados en proyectos de infraestructura, y productos terminados, como dispositivos médicos y productos electrónicos de consumo.
Estas normas garantizan que los materiales y productos que ingresan a la cadena de suministro exhiban propiedades mecánicas predecibles y sea poco probable que se deterioren en su uso final previsto.
Algunas de las normas internacionales más utilizadas desarrolladas por la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM) son:
Nuestra organización, que lleva años intentando apoyar a empresas de todos los sectores con una amplia gama de estudios de pruebas, mediciones, análisis y evaluación que ha llevado a cabo, cuenta con un personal sólido que sigue de cerca los desarrollos en el mundo en el campo de la ciencia y la tecnología y se mejora constantemente. En este contexto, también se ofrecen servicios de pruebas de resistencia a la presión a las empresas.
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