Resiliencia en los materiales: Lo que debes saber

¿Quieres conocer todo acerca de la resiliencia en los materiales?, no te preocupes. El día de hoy te traemos un nuevo artículo donde te vamos a explicar todo acerca de este tema. Quédate aquí para que puedas conocer diversos puntos muy importantes dentro de la resiliencia en los materiales.

Resiliencia en los materiales

Antes de adentrarnos a lo más profundo de este tema, tenemos que ver todo este término en base a lo que se da en la ingeniería. Recordemos que dentro de las carreras profesionales como la que acabamos de mencionar, se manejan términos muy técnicos. Por esta razón, nace uno de ellos conocido como resiliencia en los materiales.

La resiliencia en los materiales, basado en los términos de la ingeniería, no es nada más que la propiedad que se le puede dar a un material. Pero esto no es todo, cuando un material es sometido a una fuerza exterior sobre él, hablamos de resiliencia. Por otro lado, cuando un material vuelve a su estado normal después de esto, también es resiliencia en los materiales.

Básicamente cuando tratamos este tema nos referimos a todos los cambios que puede tener un material externo a él. Esto lo podemos ver cuando un herrero utiliza altas temperaturas en materiales como hierro por ejemplo. Así como este, muchos otros pueden ser los cambios que se le pueden dar a los materiales para hacer cambios.

Algo que debemos tener en consideración es que la resiliencia de los materiales debe tener un límite o un punto clave. Este límite se basa es que el material no puede ser alterado de ninguna manera. Con esto queremos decir que si un material recibe cambios para su deformación, estaremos en presencia de un objeto inservible.

Por esta razón, la resiliencia en los materiales son todos aquellos cambios que se le da a un objeto. Con esto añadimos que no debe ser dañado y tiene que volver a su estado normal.

Ejemplo con la goma o el plástico

Vamos a entender mejor la resiliencia de los materiales a través de ejemplo que suele ser práctico para todas las personas. La goma o el plástico es uno de los materiales que más podemos ver en el mundo. Incluso se considera un componente totalmente reciclable y que sirve para la utilización para muchas cosas.

La goma o el plástico suelen ser usado para estas pruebas de resiliencia en los materiales, ya que el mismo vuelve a su estado normal. Por más que suele deformarse en o tener algún deterioro, siempre vuelve a la normalidad. La característica más importante de este material es que es sumamente elástico.

Ciertamente podemos ver algo de plástico, deformarlo, obtener ciertas marcas pero siempre estará en su estado normal. Por esta razón, la goma se usa en diversas pruebas y es uno de los componentes con los que más se realizan cosas. Cuando aplicamos una fuerza muy grande en el plástico lo podemos denotar con un nombre.

Esta acción lleva por nombre “limite elástico” el cual permite que se lleve este material al máximo sin sufrir daños. Ahora, cuando esto sucede y el objeto vuelve a su normalidad, lo consideramos como la resiliencia. Lógicamente el plástico no es el único material. Esto se puede aplicar en: resortes, bandas elásticas y otros materiales parecidos a este.

¿Cómo vuelve un material a su estado normal después de una fuerza aplicada?

Recordemos que hablamos de resiliencia en los materiales y que esto consiste en que el material no se deforme también. Ahora, existe una pregunta muy importante del cómo los objetos pueden volver a su estado normal después de una fuerza. Esto también es parte de la resiliencia en los materiales pero se identifica con un nombre en específico.

Esto se conoce como la energía que absorben los materiales. Cuando aplicamos una fuerza exterior en los objetos, para que ellos se deformen, es necesario que absorban esto. Esto es como cuando a un ser humano lo aprietan muy fuerte de alguna parte del cuero, el brazo por ejemplo.

Sucede que se van a marcar los dedos de la persona que apretó el brazo de la otra persona. De esta manera podemos ver como el cuerpo principal absorbió la fuerza. Sin embargo, el brazo de la primera persona vuelve a su estado normal.

Pasa igual con un material. Cuando este se altera con una fuerza, el mismo la absorbe y se contrae. Ahora bien, después de que deja de recibir toda esta cantidad, el objeto vuelve a su estado normal. Esto pasa porque todo lo que absorbió lo libera directamente al soltarse dejar de recibir la misma.

Como lo mencionamos anteriormente, esto puede pasar en muchos materiales. No solamente en plásticos, comas o resortes. Puede verse materiales incluso más fuertes que todos estos.

Este tema es muy apreciado en ingeniera mecánica y cada uno de los profesionales de la misma conoce de todo este término.

Comportamiento de los materiales resilientes y no resilientes

Reconocemos un material resiliente por todo lo que mencionamos anteriormente. Cuando este recibe una deformación y es llevado hasta el punto máximo de su resistencia. Al hacer esta acción y ver que el material no se deforma, podemos decir que es resiliente.

Ahora bien, para los materiales que no son resilientes podemos decir cada uno de ellos evidentemente son más frágiles. Esto significa que al aplicar una fuera mayor y el mismo se deteriore, es material no resiliente.

Esto suele pasar mucho con los materiales como el cartón y el aluminio. Al referirnos al aluminio hablamos del que viene en hojas o papel, conocido como papel aluminio. Sin embargo, puede pasar que los materiales puros de aluminio se deformen. Pero quizá no vuelvan a su estado normal.

Puede haber una variación de resiliencia en los materiales como el aluminio, pero debes seguir con la teoría principal. Esta indica que cuando se aplica una fuerza en un objeto, el mismo se pueda deformar pero vuelva a su estado normal. En caso de que el aluminio no vuelva a su normalidad, no estaríamos en resiliencia en los materiales.

De esta manera es como se comportan los materiales con resiliencia y los materiales con no resiliencia.

Ciencia real de la resiliencia en los materiales

Estamos de acuerdo que para todo en este mundo hay una ciencia cierta y positiva que confirma el porqué de las cosas. Por esta razón, encontramos que la resiliencia en los materiales también posee una definición totalmente técnica. Anteriormente habíamos hablado de que esta hace referencia a la resistencia de los materiales.

Ahora bien, podemos decir entonces que la ciencia nos habla de que esta es la capacidad de un material de absorber energía. Esta misma suele ser conocida como energía elástica el cual hace que el objeto se deforme de una manera extrema. Pero recordemos que al deformarse no tiende a pasar de los límites que hablamos anteriormente.

Todo esto significa que en la resiliencia en los materiales se deben respetar ciertas teorías y características. Una de ellas es esta de la que hablamos donde no podemos sobre llevar un cuerpo a un estado más grave. En caso de que un cuerpo reciba más fuerza de lo normal y se quiebre, no cumple con estos parámetros.

Propiedad de la resiliencia en los materiales

Con todo esto que acabamos de decir, también existe una propiedad muy importante y característica de todo este término. Este se denomina con el nombre de módulo de resiliencia o UR. Este nombre es quien determina la medición real de la resiliencia en los materiales, siendo una propiedad.

Por lo general, cuando vemos la construcción de muchos objetos resilientes, nos damos cuenta que este término cobra vida. Esto quiere decir que dentro de la ingeniería de materiales podemos encontrar término aplicado a los objetos. Dicho esto, así es como vemos gran cantidad de materiales resistentes y muy fuertes.

Módulo de resiliencia en los materiales

Como lo mencionamos hace un instante, el concepto de módulo de resiliencia se debe tomar en cuenta ya que se aplica en los materiales. De esta forma, debemos entender entonces que esta es la energía de deforma por unidad de volumen que se requiere. Quizá te preguntes ¿Esta unidad de volumen, para qué se requiere?, sencillo.

Esta unidad de la que hablamos se toma para que deformar un material hasta llevarlo a su límite elástico. De acuerdo con todo esto, podemos decir que la aplicación de este módulo debe ser cierto y efectivo para la determinación de materiales. Por otra parte, es necesario llevar esto acabo como prueba de altas tensiones en los objetos que deban soportar.

Resiliencia en los materiales por unidad de volumen

Si nos damos cuenta, todo este tema va de la mano y debe de ir cumpliendo una serie de parámetros muy importantes. En primer lugar hablamos de la ciencia que vela por todo este termine. En segundo lugar hablamos de la propiedad que abarca la resiliencia en los materiales. Seguidamente, mencionamos el módulo de resiliencia en los objetos.

Dentro de este módulo hablamos de unidades de volumen. De esta forma pasamos entonces a ver un poco sobre las unidades de volumen, el cual es otro factor muy importante.

La resiliencia en los materiales por unidad de volumen se da a través de especificaciones exactas y con una determinación. En primera instancia estos se miden por Julios por Unidad de Volumen. Para que se pueda entender mejor el término sería: Julios por Metros Cúbicos en el Sistema Internacional.

De esta forma es como se puede llevar a cabo la unidad de volumen dentro de la resiliencia en los materiales.

Métodos para las pruebas en los materiales

Dentro de la resiliencia en los materiales podemos encontrar dos métodos muy importantes para pruebas. Cada una de ellas representa el ensayo significativo para la resistencia y fuerza de cada material y objeto. En primero lugar, se conoce el método de “Izod” para realizar todos los ensayos a materiales en de fragilidad.

En segunda parte, encontramos “el péndulo de Charpy”. Este método se ajusta también para las condiciones de los materiales. Mediante él se pueden ver cada uno de los puntos débiles de un objeto y también si el mismo es resiliente.

Medición de la resiliencia en los materiales

Dentro de la ingeniería, como lo mencionamos antes, se deben realizar ciertas pruebas altamente profesionales de los materiales. Los objetos deben ser sometidos a impactos o variaciones muy bruscas de cargas de energía cinética. Esto se puede realizar en los materiales para buscar diferentes objetivos o circunstancias.

Cuando se realiza todo esto y se presentan fallas o errores, mayormente se produce porque el material recibe energía de más. Esto quiere decir que el material no acepta deformación plástica o de fragilidad. Dentro de la gran gama de materiales en la que se produce esto, podemos encontrar los metales dúctiles. Estos tienden a ser muy flexibles.

Luego de que se toma en cuenta las deformaciones y que no existe ningún tipo de fragilidad ni quiebre, se realiza pruebas de soporte. De esta manera, teniendo en cuenta que el material ya no se quiebra, ahora hay que velar por que sea resistentes a otros impactos. Para poder lograr esto, se debe tomar en cuenta las pruebas de choques.

Prueba de choques para la resiliencia en los materiales

Continuamente, los materiales que hayan pasado los ensayos y pruebas mencionadas anteriormente, pasarán a otras. La siguiente serie la prueba de choques los materiales. Esta se encarga de ver también la fragilidad de los objetos pero con mayor frecuencia.

De esta manera, esta prueba determina la capacidad del material para absorber las cargas instantáneas. De acuerdo con esto, se estable la inclusión de un solo choque en los objetos para ver el estado. Después de que todo esto se cumpa y el material pase la prueba, se puede dar la certificación resiliente del objeto.

Diferencia entre resiliencia en los materiales y tenacidad

Cabe destacar que cuando se habla de resiliencia y tenacidad no tienen semejanzas los dos conceptos al ser presentados. La tenacidad puede cuantificar la cantidad de energía absorbida por unidad de superficie de rotura bajo la acción de un esfuerzo progresivo. Esto quiere decir que no se va a dar por un impacto repentino.

Dicho todo esto, la tenacidad puede corresponder a lo que se conoce como el área bajo la curva de un ensayo de tracción. Esto se da entre la deformación nula y la deformación correspondiente al límite de la rotura. Así es como se puede denotar este término y de igual manera mencionamos que no es lo mismo que la resiliencia.

Entonces, la resiliencia en los materiales llega a ser la capacidad que tienen los objetos para absorber energía en el periodo elástico. Esto determinaría el área bajo la curva del ensayo de tracción entre la deformación nula y el límite de fluencia. Por esta razón, todo lo mencionado corresponde a una gran y extrema diferencia de los términos.

Sistema de medidas para los materiales resilientes

Como lo mencionamos anteriormente, los materiales resilientes contienen una unidad de medida muy específica. Hasta ahora solo se ha mantenido esta unidad para cada uno de ellos. Sin embargo, pueden existir conversiones en la misma para llevar estas medidas a otras unidades.

Dicho esto, debemos conocer que la medida de resiliencia de un material se viene dada mediante los Julios por Metros Cuadrados. La representación del mismo se expresa de la siguiente forma: J/m2. Esto se indica a través del Sistema Internacional de Unidades.

Para otros materiales que también pueden ser resilientes y que pueden tener algunas características similares, existe otra medida. Dentro de la ingeniería se expresa de la siguiente manera: kg.m/cm2. Esto es igual a Kilopondio metro por centímetros cuadrados y es muy útil en la medición de cada uno de ellos.

Funcionamiento de la resiliencia

Dentro del campo de la ingeniería se puede ver como el funcionamiento de la resiliencia es muy importante y significativo. Se pueden detallar muchísimos ejemplos sobre este tema, pero vamos a ver uno un poco más grande. Entre los diferentes ejemplos podemos tener el choque que se puede efectuar en un automóvil.

Recordemos que un carro o un automóvil están compuesto por muchos materiales y contiene diversos materiales. Uno de esos tantos componentes del mismo es conocido como el parachoques. Como su palabra lo indica, este sirve para detener o hacer menos grave el impacto o el choque de un automóvil.

Sin embargo el parachoques de un carro puede encontrarse tanto en la parte delantera como en la parte trasera. Pero mayormente un automóvil es afectado gravemente en su lado izquierdo o derecho. El punto de esto está en que al efectuarse un golpe o choque, podríamos ver la resiliencia de este parachoques.

En caso de que el mismo reciba un impacto, se altere y vuelva a su estado normal, estamos en presencia de un material resiliente. Ahora bien, actualmente podemos ver como muchos de los carros creados hoy en día no son resilientes. O, en este caso hablamos de sus parachoques. Sin embargo, como medida de seguridad y parte del carro, se incluye a él.

De esta forma es como podemos ver el funcionamiento de la resiliencia en los materiales.

Segundo ejemplo para el funcionamiento de la resiliencia en los materiales

Como segundo ejemplo del funcionamiento de la resiliencia en los materiales, podemos colocar uno más pequeño y común. Este tiene que ver con lo que conoces hoy en día como colchón. El mismo es creado para que las personas puedan permanecer en un estado de reposo incluso por pocas o muchas horas.

Sin embargo, este material recibe prueba de resiliencia y resistencia para una larga duración. Si recordamos muy bien el concepto de este tema, podemos encontrar la capacidad que tienen los materiales para resistir. Así es como se da el material de los colchones.

Cuando una persona se acuesta o se tiende en el colchón por poco tiempo, es muy probable que al levantarse, el material esté normal. Esto quiere decir, que vuelva a su posición inicial o de partida. Ahora, cuando una persona se acuesta o se tiende por largas horas ¿Qué puede suceder?, simple.

Pueden ocurrir dos sucesos muy importantes. Si el material del colchón no es resiliente, al levantarse la persona, el mismo no volverá a su estado normal. Quedará totalmente deforme. Aquí podríamos ver la mala calidad del material e incluso de la marca del colchón.

Por otra parte, lo segundo que puede pasar ya deberíamos saber que es. Al levantarse la persona después de dormir una gran cantidad de horas, el material vuelve a su estado normal. Esto nos dice que el mismo es un material resiliente, resistente, de buena calidad y de una muy buena marca.

Así es como se puede ver el funcionamiento de la resiliencia en los materiales y también para qué sirve este término.

Prueba o ensayo de resiliencia Charpy en los materiales

Esta prueba, como lo hemos mencionado anteriormente, se realiza con una máquina o péndulo llamado “Charpy”. El mismo está diseñado para medir la energía consumida en la rotura de una probeta por un golpe.

Esta máquina tiene la particularidad de poseer un péndulo con una masa la cual se dejará caer de una altura inicial. Recordemos que en la física podemos identificar a la masa con la letra “m” y la altura con la letra “h”. De esta manera, cuando un péndulo de masa “m” se deja caer desde una altura “h”, golpea para ver la resiliencia total del material.

Asimismo, con esta prueba se puede calcular la tenacidad que puede tener el mismo. De esta forma, cada vez que se golpee, se tendría que ver la resistencia de los materiales para su certificación final.

Dicho esto, la energía gastada por el péndulo para romper la probeta se debe calcular. Esto probará la diferencia entre la energía del péndulo de Charpy antes de golpear y la energía del péndulo después de golpear la probeta.

Con esto entonces entendemos que mientras más energía quede en el péndulo, más resiliencia tendrá el material. De acuerdo entonces con lo que mencionamos en el concepto del término, la resiliencia del material será toda esa energía absorbida por el impacto.

Hasta aquí hemos llego con el termino de resiliencia en los materiales. Sin embargo, vamos a dejar una serie de enlaces de otros artículos para que puedas continuar leyendo:

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