análisis de fallas en maquinas

1.  Una falla no es un evento simple y esUna falla no es un evento simple y es
preciso estudiarlo a varios nivelespreciso estudiarlo a varios niveles
(diseño, selección de materiales,(diseño, selección de materiales,
proceso, operación etc.).proceso, operación etc.).
 Organizar y planificar el A.F. teniendoOrganizar y planificar el A.F. teniendo
en cuenta: objetivos y prioridadesen cuenta: objetivos y prioridades
antes de realizar ensayos destructivos.antes de realizar ensayos destructivos.
Convertir suposiciones en evidenciasConvertir suposiciones en evidencias
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2.  Claves de A.F.Claves de A.F.
1)1) Preservar las muestras.Preservar las muestras.
2)2) Realizar ensayos de los menos destructivos a losRealizar ensayos de los menos destructivos a los
mas destructivos.mas destructivos.
3)3) Conocer las limitaciones en el conocimiento yConocer las limitaciones en el conocimiento y
cuando solicitar ayuda.cuando solicitar ayuda.
4)4) Antes de iniciar un A.F. determinar como laAntes de iniciar un A.F. determinar como la
muestra fue seleccionada, obtenida ymuestra fue seleccionada, obtenida y
preservada.preservada.
5)5) Saber cuandoSaber cuando NONO debe realizarse un ensayodebe realizarse un ensayo
destructivo.destructivo.
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3.  Determinar quien es el responsable en unDeterminar quien es el responsable en un
litigio.litigio.
 Determinar la causa para que no vuelva aDeterminar la causa para que no vuelva a
ocurrir.ocurrir.
 Razones puramente académicasRazones puramente académicas
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4. EVITAR ERRORESEVITAR ERRORES
Tener en cuenta que los resultados deTener en cuenta que los resultados de
un A.F. pueden afectarun A.F. pueden afectar
económicamente y psicológicamente aeconómicamente y psicológicamente a
personas o empresas implicadas, y quepersonas o empresas implicadas, y que
estos efectos pueden incluso ser masestos efectos pueden incluso ser mas
dañinos que la falla en si.dañinos que la falla en si.
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5. EVITAR ERRORESEVITAR ERRORES
El temor a pasar por alto detallesEl temor a pasar por alto detalles
importantes es la razón por la cualimportantes es la razón por la cual
expertos en el tema NO quieren realizarexpertos en el tema NO quieren realizar
un A.F. a menos que se disponga deun A.F. a menos que se disponga de
TIEMPO Y FINANCIACIÓN adecuadas, dadoTIEMPO Y FINANCIACIÓN adecuadas, dado
que es fácil llegar a conclusiones erróneasque es fácil llegar a conclusiones erróneas
si no se realiza una amplia investigación.si no se realiza una amplia investigación.
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6. CATEGORIAS DE FALLASCATEGORIAS DE FALLAS
 Distorsión y deformaciónDistorsión y deformación
 FracturaFractura
 CorrosiónCorrosión
 DesgasteDesgaste
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7.  Estudios realizados en USA indican que alEstudios realizados en USA indican que al
año 2002 los costos por fractura yaño 2002 los costos por fractura y
corrosión son aprox.: 640.000Millonescorrosión son aprox.: 640.000Millones
 Fractura: 368.000 M o sea aprox.4% PBA.Fractura: 368.000 M o sea aprox.4% PBA.
 Corrosión:276.000M o sea aprox. 3% PBACorrosión:276.000M o sea aprox. 3% PBA
 Erosión y desgaste 2%PBA (Inglaterra yErosión y desgaste 2%PBA (Inglaterra y
Alemania)Alemania)
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8.  Para tener un parámetro de comparación:Para tener un parámetro de comparación:
En fractura se puede reducir casi un 30%En fractura se puede reducir casi un 30%
aplicando mejor diseño ,control de fracturaaplicando mejor diseño ,control de fractura
mantenimiento, reparación etc. y mas de un 25%mantenimiento, reparación etc. y mas de un 25%
desarrollando planes de investigación relacionadosdesarrollando planes de investigación relacionados
a problemas de fractura (materiales y estructuras)a problemas de fractura (materiales y estructuras)
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9. 1)1) INFORMACIÓN INICIAL.INFORMACIÓN INICIAL.
2)2) EXAMEN VISUALEXAMEN VISUAL
3)3) ENSAYOS NO DESTRUCTIVOSENSAYOS NO DESTRUCTIVOS
4)4) ENSAYOS DESTRUCTIVOSENSAYOS DESTRUCTIVOS
5)5) EXÁMEN DE TODOS LOS DATOSEXÁMEN DE TODOS LOS DATOS
6)6) PREPARACIÓN DE UNAPREPARACIÓN DE UNA
PRESENTACIÓN DOCUMENTADAPRESENTACIÓN DOCUMENTADA
CON LOS RESULTADOSCON LOS RESULTADOS..
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10. 1)1) INFORMACIÓN INICIALINFORMACIÓN INICIAL
a)a) Información oralInformación oral
b)b) Información documentada obtenida en el lugar.Información documentada obtenida en el lugar.
c)c) Información de la fabricación del equipo y elInformación de la fabricación del equipo y el
proceso involucrado en su usoproceso involucrado en su uso
Conviene tener un listado de preguntas.Conviene tener un listado de preguntas.
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11. 2)2) EXÁMEN VISUAL.EXÁMEN VISUAL.
EsEs el paso mas importante de un A.F. y ninguno deel paso mas importante de un A.F. y ninguno de
los siguiente puntos debe ser ignoradolos siguiente puntos debe ser ignorado
a)a) Fotografías-registrar todas las marcas, tipos de tensión,Fotografías-registrar todas las marcas, tipos de tensión,
corrosión, abrasión, decoloración, inicio de rotura etc.corrosión, abrasión, decoloración, inicio de rotura etc.
b)b) Instrucciones de operación y registros.Instrucciones de operación y registros.
c)c) Evidencias de uso indebido.Evidencias de uso indebido.
d)d) Determinar zonas y tipos de muestras. Cuidados.Determinar zonas y tipos de muestras. Cuidados.
e)e) Observar las muestras con lupa, estereoscópica y MEB.Observar las muestras con lupa, estereoscópica y MEB.
f)f) Confirmar el mecanismo que dio origen a la falla.Confirmar el mecanismo que dio origen a la falla.
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12. 3)3) Ensayos No DestructivosEnsayos No Destructivos
(Considerar la posibilidad de contaminación)(Considerar la posibilidad de contaminación)
a)a)Tintas penetrantesTintas penetrantes
b)b)Partículas magnetizables.Partículas magnetizables.
c)c)RadiográficosRadiográficos
d)d)UltrasonidoUltrasonido
e)e)Corrientes de FoucaultCorrientes de Foucault
f)f) Réplicas metalográficasRéplicas metalográficas
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13. F & F 07
3)Ensayos No Destructivos (cont.)
Resumen de la sensibilidad de algunos métodos
disponibles en detección de fisuras
Radiografía Gamma 2% del espesor
Partículas magnéticas 0.5 mm
Eddy current 0.1 mm
Microscopio óptico 0.002 mm
Ultrasonido 0.05 mm
Tintas penetrantes 0.025 – 0.25 mm
MEB 0.000005 mm

14. 4)4) Ensayos DestructivosEnsayos Destructivos
(confirman propiedades).(confirman propiedades).
a)a) Ensayos químicosEnsayos químicos
b)b) Tracción, impactoTracción, impacto
c)c) Dureza, creepDureza, creep
d)d) MetalográficosMetalográficos
e)e) Fractomecánicos - FatigaFractomecánicos - Fatiga
f)f) CorrosiónCorrosión
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15. 5)5) Examen de todos los datosExamen de todos los datos
 Armado del rompecabezasArmado del rompecabezas
 Estudios cuestionables deben repetirseEstudios cuestionables deben repetirse
 Evitar errores comunes (prejuicios)Evitar errores comunes (prejuicios)
 Estar convencidos de los resultadosEstar convencidos de los resultados
(discutirlos)(discutirlos)
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17. 6)6) PREPARACIÓN DE UNA PRESENTACIÓNPREPARACIÓN DE UNA PRESENTACIÓN
DOCUMENTADA CON LOS RESULTADOS.DOCUMENTADA CON LOS RESULTADOS.
La presentación del informe y prolijidad es muyLa presentación del informe y prolijidad es muy
importanteimportante
Las conclusiones y el resumen deben ser cortosLas conclusiones y el resumen deben ser cortos
y claros. Personal no técnico debey claros. Personal no técnico debe
comprenderlo, dado que ellos tomaráncomprenderlo, dado que ellos tomarán
decisiones basados en el informe.decisiones basados en el informe.
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18. Averiguar: (Temas del checklist)
I. Descripción del tamaño, forma y uso del componente
II. Estado de tensiones en el componente
III. Detalles de la fisura crítica
IV. Especificaciones del material del componente
V. Microestructura del componente

19. I.I. Descripción del tamaño, forma y usoDescripción del tamaño, forma y uso
del componentedel componente
A.A. Zonas en el diseño con concentración deZonas en el diseño con concentración de
tensionestensiones
Magnitud de la concentración de tensiones en la fallaMagnitud de la concentración de tensiones en la falla
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CHECKLIST

20. II.II. Estado de tensiones en el componenteEstado de tensiones en el componente
A.A. Tipo de tensiones,Tipo de tensiones,
1.1. Magnitud de los niveles de tensionesMagnitud de los niveles de tensiones
a.a. Tensión mediaTensión media
b.b. Rango de tensionesRango de tensiones
2.2. Tipo de tensiones (modo I, II, III oTipo de tensiones (modo I, II, III o
combinaciones)combinaciones)
3.3. Presencia de gradiente de tensionesPresencia de gradiente de tensiones
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21. II.II. Estado de tensiones en el componenteEstado de tensiones en el componente
B.B. Estado de tensiones: tensión plana vs.Estado de tensiones: tensión plana vs.
deformación planadeformación plana
Apariencia de laApariencia de la superficie de fractura (porsuperficie de fractura (por
ciento de labio de corte)ciento de labio de corte)
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22. II.II. Estado de tensiones en elEstado de tensiones en el
componentecomponente
C.C. Naturaleza de las variaciones de cargaNaturaleza de las variaciones de carga
1.1. Horas de operación del componenteHoras de operación del componente
2.2. Frecuencia de cargas cíclicasFrecuencia de cargas cíclicas
3.3. Tipo de cargaTipo de carga
a.a. Cargas al azarCargas al azar
b.b. Existencia de sobrecargas anormalesExistencia de sobrecargas anormales
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23. III.III.Detalles de la fisura críticaDetalles de la fisura crítica
A.A. Fecha de la inspección previaFecha de la inspección previa
Resultados de la inspección previaResultados de la inspección previa
A.A. Naturaleza de la fisura crítica (esquematizar posición/Naturaleza de la fisura crítica (esquematizar posición/
acompañar macrofotografías)acompañar macrofotografías)
1.1. Macrografía de la ubicación de la fisura críticaMacrografía de la ubicación de la fisura crítica
2.2. Tamaño, forma y orientación de la fisura críticaTamaño, forma y orientación de la fisura crítica
3.3. Iniciación fisura crítica( superficial o interna)Iniciación fisura crítica( superficial o interna)
4.4. Dirección de la propagación de la fisura determinadaDirección de la propagación de la fisura determinada
por:por:
Marcas tipo Chevron - Pop-in - Marcas de playa -Marcas tipo Chevron - Pop-in - Marcas de playa -
DirecciónDirección
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24. III.III.DetallesDetalles dede la fisura críticala fisura crítica
A.A. Imperfecciones de fabricación relacionados con laImperfecciones de fabricación relacionados con la
iniciación de la fisurainiciación de la fisura
RayadurasRayaduras
Marcas de herramientasMarcas de herramientas
Defectos de soldaduraDefectos de soldadura
DesalineaciónDesalineación
D.D. Imperfecciones de origen metalúrgico relacionadasImperfecciones de origen metalúrgico relacionadas
con Ia iniciación de la fisuracon Ia iniciación de la fisura
Inclusiones – Cavidades - Partículas de segunda fase -Inclusiones – Cavidades - Partículas de segunda fase -
Interfases débiles - Inclusiones de escoria – Otros.Interfases débiles - Inclusiones de escoria – Otros.
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25. III.III.Detalles de la fisura críticaDetalles de la fisura crítica
E.E. Observaciones fractográficasObservaciones fractográficas
1.1. Observaciones cualitativasObservaciones cualitativas
Ruptura tipo hoyuelos - Estriaciones de fatiga – Clivaje –Ruptura tipo hoyuelos - Estriaciones de fatiga – Clivaje –
Corrosión – Intercristalino - Abrasión mecánica, etc.Corrosión – Intercristalino - Abrasión mecánica, etc.
2.2. Observaciones cuantitativasObservaciones cuantitativas
1.1. Espaciado de estriaciones a distancias conocidasEspaciado de estriaciones a distancias conocidas
con respecto al origen de la fisuracon respecto al origen de la fisura
2.2. Espaciado de estriaciones evidenciando cargaEspaciado de estriaciones evidenciando carga
uniforme o al azaruniforme o al azar
3.3. Tamaño de la zona de propagación inestable de laTamaño de la zona de propagación inestable de la
fisurafisura
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26. σσ ysys σσ tsts
ElongaciónElongación
%%
R.A.R.A.
%%
KK IIcc KK IIsccscc CaracterizaciónCaracterización
a la fatigaa la fatiga
EspecificadoEspecificado
DeterminadoDeterminado
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ElementoElemento
EspecificadoEspecificado
determinadodeterminado
I. Especificaciones del material del componente
A. Designación de la aleación
B. Propiedades mecánicas
C. Composición química

27. IV.IV. Especificaciones del material del componenteEspecificaciones del material del componente
A.A. Proceso de fundiciónProceso de fundición
B.B. Procesado mecánico del lingoteProcesado mecánico del lingote
1.1. Laminado en calienteLaminado en caliente
2.2. Laminado en frioLaminado en frio
3.3. Laminado transversalLaminado transversal
F.F. Tratamiento termomecánicoTratamiento termomecánico
1.1. Condición recocido o solubilizadoCondición recocido o solubilizado
2.2. Templado ó envejecidoTemplado ó envejecido
3.3. Trabajado mecánico intermedioTrabajado mecánico intermedio
4.4. Revenido o aliviado de tensionesRevenido o aliviado de tensiones
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28. IV.IV.Especificaciones del material del componenteEspecificaciones del material del componente
G.G. Fabricación del componenteFabricación del componente
1.1. Fabricado porFabricado por
Forjado – Fundido – Maquinado – Repujado – Extrudado – Otro.Forjado – Fundido – Maquinado – Repujado – Extrudado – Otro.
2.2. Método de uniónMétodo de unión
Soldado – Abulonado - Unión por adhesivos – Otro.Soldado – Abulonado - Unión por adhesivos – Otro.
H.H. Tratamiento superficialTratamiento superficial
Granallado - Tratamiento térmico superficial - Laminado en frío -Granallado - Tratamiento térmico superficial - Laminado en frío -
Cementado – Decapado – Nitrurado – Recubrimiento – Otro.Cementado – Decapado – Nitrurado – Recubrimiento – Otro.
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29. V.V. Microestructura del componenteMicroestructura del componente
1.1. Forma de fibrado mecánico por segregaciones.Forma de fibrado mecánico por segregaciones.
2.2. Tamaño y forma de granoTamaño y forma de grano
3.3. Tipo y cantidad de inclusiones.Tipo y cantidad de inclusiones.
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30. MODELO PARA RESOLVER EL PROBLEMAMODELO PARA RESOLVER EL PROBLEMA
1)1) Identificar problemaIdentificar problema
2)2) Determinar causasDeterminar causas
3)3) Aplicar acciones correctivasAplicar acciones correctivas
4)4) Validar y verificarValidar y verificar
5)5) EstandarizarEstandarizar
6)6) Iteración de 1 a 5Iteración de 1 a 5
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