Ensayo de materiales
El ensayo de materiales, destructivo y no destructivo, analiza la capacidad de carga mecánica de un material hasta su rotura o hasta una determinada deformación. Los ensayos se pueden realizar en diferentes condiciones ambientales.
A través de los valores característicos del material, nos proporciona una descripción concluyente de sus propiedades para poderlos comparar.
Los ensayos de materiales no solo sirven para la investigación en centros especializados, sino que también proporcionan conocimientos muy valiosos a las empresas para el desarrollo de nuevos productos y para mejorar los existentes.
Ensayo de materiales destructivo
Ensayo de materiales no destructivo
Máquinas de ensayos estáticos de materiales Máquinas de ensayos dinámicos de materiales
Los métodos de ensayo normalizados (por ejemplo, según las normas ASTM e ISO) desempeñan un papel fundamental en los ensayos mecánicos de materiales y de componentes, y están reconocidos en todo el mundo para garantizar la calidad y la seguridad en diversos sectores. Dichas normas definen especificaciones precisas para los métodos de ensayo, las condiciones de ensayo y los equipos de ensayo:
Métodos de ensayos de materiales
En el área del ensayo de materiales se pueden aplicar diferentes métodos:
- En el ensayo (cuasi)estático o ensayo estático de materiales la carga se aplica de forma lenta y constante sobre la probeta.En el ensayo estático de materiales se determinan las propiedades de resistencia y deformación de probetas y componentes, sometidos, principalmente, a cargas de tracción, compresión y flexión, pero también a de cizallamiento o torsión.A diferencia del ensayo dinámico, el ensayo estático de materiales se lleva a cabo a velocidades reducidas.
- En el ensayo dinámico de materiales, la probeta es sometida a una carga por impacto o bien se ejerce la carga periódicamente sobre la probeta, durante un largo intervalo de tiempo.
- Ensayo cíclico de materiales / ensayo de fatiga:En el ensayo cíclico de materiales, se somete la probeta a ciclos de carga repetitivos.Según la máquina, dichos ciclos de carga pueden ser de tracción/compresión pulsante o de carga alternante de patrón sinusoidal, triangular, etc.
Ensayo de materiales destructivo
Para el ensayo de materiales destructivo, se extraen muestras en forma de probeta de un material y se someten a una carga mecánica o química para analizarlos. Se produce una falla o modificación (superficial) de la probeta. Después del ensayo, el componente o la probeta de material no podrá utilizarse.
El ensayo de materiales destructivo desempeña un papel muy importante, especialmente en la industria de automoción y aeronáutica, ya que la fatiga de materiales representa un factor de riesgo muy elevado. También en el área de la ingeniería médica, es indispensable el ensayo de materiales y componentes.
En la mayoría de métodos de ensayo, la probeta se destruye:
- Ensayo de tracción
- Ensayo de compresión / Ensayo de aplastamiento
- Ensayo de flexión
- Ensayo de fatiga
- Mecánica de la fractura
- Ensayo de impacto
- Ensayo de caída
- Ensayo del índice de fluidez: Medición del índice de medición en masa (MFR) y del índice de fluidez en volumen (MVR) en plásticos
- Ensayo de desgarro a alta velocidad
- Métodos de ensayo del conformado de chapas
- Ensayo de cizallamiento
- Ensayo biaxial
- Ensayo de creep / ensayo de fluencia
Ensayo de materiales no destructivo
Con el ensayo de materiales no destructivo (NDT, del inglés) se analiza la calidad de una pieza sin destruirla. De este modo, se puede garantizar que el material posee la calidad necesaria para su posterior procesamiento o transformación y que podrá soportar determinadas cargas de forma segura y duradera.
Los métodos de ensayos no destructivos son:
Ejemplos de aplicaciones para ensayos no destructivos
Films y láminas
Espuma
Pulverizador
Componentes de una máquina de ensayos de materiales
En general, todas las máquinas de ensayos de materiales tienen componentes similares.} En el bastidor de carga, se adaptan componentes de todo tipo:
Electrónica Mordazas Extensómetros Células de carga Software de ensayo
Métodos de ensayo normalizados en los ensayos mecánicos de materiales
El ensayo de materiales engloba diferentes métodos para determinar el comportamiento o las características de probetas de material normalizadas o de componentes fabricados (ensayo de componentes) bajo solicitación mecánica, térmica o química. Los requisitos de los métodos de ensayo difieren en los distintos sectores y se definen principalmente en las normas ISO y normas ASTM, pero también en normas específicas del sector y normas de fábrica de los fabricantes.
Aquí encontrará un resumen de los métodos de ensayo normalizados más importantes para los ensayos mecánicos de materiales y componentes:
| Short description | Standards |
|---|---|
| Hidrógeno y metal | Ensayo KIH |
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| Composites y plástico | Ensayo de compresión (End loading) |
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| Medicina | Salas limpias |
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| Papel y cartón | Ensayo de flexión / Calidad de acanaladuras |
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| Metal | Fatiga termomecánica (TMF) |
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| Papel | Papel tisú | Resistencia al estallido / Ensayo de perforación |
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| Medicina | Conexión Luer/Luer-Lock: sustituida por ISO 80369 |
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| Materiales de construcción | Vidrio y tejas | Ensayo de flexión |
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| Plástico | Elastómeros | Ensayo de tracción |
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| Plástico | Ensayo de tracción |
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| Textiles | Hilos, hilados y torcidos | Ensayos de tracción |
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| Plástico | Films y láminas | Ensayo de tracción |
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| Plástico | Tubos y tuberías | Rigidez anular / Flexibilidad anular |
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| Metal | Chapa | Ensayo de embutición Erichsen y Olsen |
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| Metal | Chapa | Ensayo de embutición de copa profunda Ensayo de orejas de embutición |
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| Metal | Chapa | Ensayo de expansión de orificio susceptibilidad a la fisuración de bordes |
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| Autoinyectores |
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| Medicina | Ensayo de máscaras |
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| Metal | Ensayo de tracción (temperatura ambiente) |
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| Ensayo de compresión con transmisión de fuerza de cizalladura |
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| Metal | Tubos y tuberías | Ensayo de tracción de anillo |
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| Metal | Tubos y tuberías | Ensayo de aplastamiento |
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| Hidrógeno y metal | Fallo del material por fragilización por hidrógeno |
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| Metal | Tubos y tuberías| Ensayo de abocardado |
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| Plástico | Ensayo de tracción |
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| Metal | Probetas | Ensayo de tracción |
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| Hidrógeno y metal | Fragilización por hidrógeno del acero en el proceso de revestimiento |
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| Composites | Ensayo de compresión (Combined Loading) |
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| Metal | Tubos y tuberías| Ensayo de doblado de collarín |
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| Composites | Ensayos de compresión con entalladura (OHC, FHC) |
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| Metal | Tubos y tuberías| Ensayo de expansión en anillo |
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| Metal | Ensayo de tracción (alta temperatura) |
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| Composites | Ensayo de tracción |
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| Composites | Ensayo de tracción |
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| Metal | Ensayo de tracción (alta temperatura) |
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| Papel y cartón | Resistencia a la compresión de tiras (S Test) |
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| Plástico | Espuma flexible | Norma colectiva para varios ensayos |
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| Metal | Ensayo de tracción (temperatura ambiente) |
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| Plástico | Ensayo de tracción de alta velocidad de deformación (ensayo de desgarro a alta velocidad) |
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| Medicina | Implantes de cadera | Ensayo de fatiga del vástago / cuello femoral |
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| Medicina | Implantes de cadera | Ensayo de compresión/tracción de cabezas femorales modulares |
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| Medicina | Implantes de cadera | Ensayo de deformación de la copa acetabular |
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| Medicina | Implantes de cadera | Fuerza de desmontaje acetábulo/revestimiento |
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| Medicina | Implantes de cadera | Resistencia a la torsión cabeza/cuello femoral |
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| Medicina | Implantes de cadera | Fuerza de desmontaje conexión cónica |
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| Medicina | Implantes de cadera | Ensayo de fatiga de cabezas femorales cerámicas |
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| Medicina | Implantes de cadera | Ensayo de fatiga de vástagos femorales metálicos |
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| Metal | Fatiga Ensayo de fatiga de bajo ciclo (Low Cycle Fatigue, LCF) |
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| Medicina | Implantes de rodilla | Ensayo de fatiga en meseta tibial |
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| Papel | Papel tisú | Ensayo de tracción en seco |
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| Materiales de construcción | Madera | Ensayos de tracción y flexión |
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| Textiles | Cintas, correas, cuerdas y cordeles | Ensayos de tracción / Ensayos de separación |
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| Metal | Chapa | Ensayo de embutición Curva límite de conformado (FLC) |
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| Metal | Chapa | Ensayo de embutición de copa profunda Fukui |
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| Cartón | Cartón ondulado | Resistencia al doblado |
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| Medicina | Implantes vertebrales | Ensayo estático y dinámico / Modelo de vertebrectomía |
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| Medicina | Implantes dentales | Ensayo de fatiga |
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| Medicina | Envases | Residual Seal Force (RSF) Viales |
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| Medicina | Pens de insulina o de medicamentos | Ensayos para el aseguramiento de calidad |
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| Metal | Dureza Rockwell |
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| Metal | Dureza Ensayo de temple final (ensayo Jominy) |
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| Plástico | Espuma flexible | Dureza de compresión |
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| Plástico | Espuma flexible | Dureza de indentación |
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| Papel y cartón | Ensayo de flexión (2 puntos) |
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| Plástico | Tubos y tuberías | Ensayo de fluencia |
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| Plástico | Resistencia al impacto Charpy |
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| Metal | Fatiga Ensayo de fatiga (Wöhler) |
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| Papel | Papel tisú | Ensayo de tracción en húmedo |
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| Textiles | Ensayos en telas, tejidos laminados, geotextiles |
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| Metal | Chapa | Ensayo de embutición abombado (Bulge) |
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| Papel y cartón | Ensayo de flexión (4 puntos) |
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| Medicina | Industria dental | Resistencia a la flexión de cerámica |
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| Medicina | Catéteres | Ensayo de tracción |
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| Composites | Compression after Impact (CAI) |
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| Medicina | Guantes de goma | Ensayo de tracción |
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| Medicina | Jeringas precargadas | Método de ensayo para evaluar la integridad y funcionalidad |
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| Plástico | Resistencia al impacto Izod |
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| Metal | Dureza Vickers |
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| Papel y cartón | Internal Bond Test / Ensayo de tracción en dirección Z |
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| Plástico | Films y láminas | Resistencia a la perforación |
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| Plástico | Resistencia al impacto Izod |
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| Textiles | Productos acabados| Ensayos de tracción |
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| Metal | Chapa | Ensayo de embutición VW |
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| Cartón | Cartón ondulado | Ensayo de apilamiento y aplastamiento de cajas |
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| Plástico | Componentes | Ensayo Dynstat |
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| Plástico | Espuma flexible | Propiedades de tracción |
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| Plástico | Espuma flexible | Resistencia al desgarro progresivo |
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| Plástico | Ensayo de tracción por impacto |
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| Composites | Ensayos de flexión |
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| Plástico | Tubos y tuberías | Propiedades de tracción |
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| Plástico | Ensayo de perforación en placas de ensayo |
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| Plástico | Ensayo de flexión 3 puntos |
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| Plástico | Ensayo de flexión 3 puntos |
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| Metal | Dureza Brinell |
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| Metal | Ensayo de flexión |
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| Papel | Coeficiente de fricción |
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| Medicina | Implantes vertebrales | Ensayos en prótesis de cuerpos vertebrales |
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| Cartón | Cartón ondulado | Ensayo de compresión de cantos (ECT Test) |
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| Plástico | Films y láminas | Coeficiente de fricción COF |
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| Medicina | Stents | Ensayo de compresión radial |
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| Medicina | Jeringas | Fuerza de deslizamiento del émbolo |
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| Metal | Chapa | Valor r |
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| Plástico | Espuma flexible | Ensayo de fatiga |
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| Plástico | Tubos y tuberías | Propagación de grieta |
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| Metal | Chapa | Valor n |
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| Plástico | Índice de fluidez (MFR, MVR) |
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| Plástico | Índice de fluidez (MFR, MVR, FRR) |
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| Metal | Mecánica de la fractura crecimiento de grieta da/dN |
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| Metal | Mecánica de la fractura Factor de intensidad de tensión K1C |
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| Metal | Ensayo de flexión por impacto Charpy |
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| Cartón | Cartón ondulado | Ensayo de compresión en plano (FCT Test) |
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| Metal | Ensayo de flexión por impacto Charpy e Izod |
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| Metal | Acero corrugado | Ensayo de tracción, flexión y de fatiga |
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| Metal | Acero corrugado | Ensayo de tracción por cizallamiento |
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| Composites | Resistencia al cizallamiento interlaminar (ILSS) |
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| Metal | Cables de acero | Ensayo de tracción y de fatiga |
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| Metal | Tornillos | Ensayo de tracción, de fuerza, de impacto, de dureza y de torsión |
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| Metal | Tuercas | Ensayo de fuerza, dureza y ensayo de abocardado |
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| Metal | Tornillos | Ensayo de fatiga |
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| Metal | Ensayo de impacto por caída |
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| Metal | Dureza Leeb |
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| Medicina | Conexión Luer/Luer-Lock |
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| Plástico | Films y láminas | Coeficiente de fricción COF |
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| Metal | Dureza Profundidad de dureza superficial SHD o profundidad del temple DS |
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| Plástico | Cinta adhesiva | Adhesión al pelado / Peel Test |
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| Metal | Dureza Profundidad de templado por nitruración (NHT) |
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| Papel | Ensayo de tracción zero span |
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| Metal | Dureza Profundidad de cementación (EHT/CHD) |
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| Metal | Dureza Vickers & Knoop |
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| Cartón | Cartón ondulado | Ensayo de perforación |
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| Plástico | Espuma rígida | Ensayo de compresión |
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| Composites | Resistencia de uniones adhesivas (Lap Shear Test) |
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| Medicina | Placas óseas | Resistencia a la flexión |
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| Plástico | Temperatura de deflexión por calor HDT |
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| Papel y cartón | Resistencia a la compresión / ensayo de compresión en corto (SCT Test) |
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| Cartón | Cartón ondulado resistente Ensayo de estallido |
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| Composites | Ensayo de cizalladura (In Plane Shear Test) |
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| Medicina | Tornillos óseos | Propiedades mecánicas |
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| Medicina | Cánulas y agujas de inyección | Resistencia a la rotura |
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| Plástico | Tubos y tuberías | Temperatura de reblandecimiento Vicat |
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| Plástico - Temperatura reblandecimiento Vicat VST |
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| Papel y cartón | Ensayo de compresión en anillo (RCT Test) |
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| Cartón | Cartón plegable | Simulación de ranurado |
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| Composites | ensayos de cizalladura de entalladura en V (Iosipescu y V-Notched Rail) |
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| Papel | Resistencia a la compresión en plano / Corrugated Medium Test (CMT Test) |
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| Composites | Tasas de liberación de energía G |
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| Ensayos de dureza plástico |
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| Plástico | Tubos y tuberías | Ensayos de impacto |
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| Ensayo de dureza Shore: plásticos y elastómeros |
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| Plástico | Dureza IRHD |
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| Papel y cartón | Ensayo de estallido |
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| Plástico | Ensayos de fluencia |
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| Papel y cartón | Ensayo de tracción en seco |
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| Papel y cartón | Ensayo de tracción en húmedo |
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Productos para el ensayo estático de materiales
El grupo ZwickRoell es proveedor y fabricante líder mundial de máquinas de ensayos estáticos de materiales, diseñadas especialmente para ensayos de tracción, compresión, flexión, cizallamiento y torsión.
Nuestras máquinas de ensayos estáticos de materiales son ideales para aplicaciones de todo tipo, tanto para aplicaciones de ensayo en el control de calidad como para proyectos de investigación, y son perfectas para abordar tareas muy exigentes en el ensayo de materiales y ensayo de componentes.
