Probador de tracción universal: tipos, funcionamiento, mantenimiento y aplicaciones clave

Los resultados de pruebas inconsistentes, las averías de la máquina o las configuraciones incorrectas pueden costarle tiempo y recursos cuando trabaja con un comprobador de tracción universal, también conocido como máquina de prueba universal (UTM). Estos problemas suelen deberse a la elección de la máquina adecuada, el manejo adecuado o el mantenimiento descuidado.

Esta guía le explicará los tipos de UTM disponibles, los pasos prácticos para su funcionamiento y los consejos esenciales de mantenimiento. Con estos conocimientos, puede prevenir problemas comunes y obtener resultados de pruebas precisos y repetibles para sus proyectos de pruebas de materiales.

Tipos de máquinas de ensayo universales

Seleccionar la Máquina UTM o Probador de tracción universal es fundamental para lograr resultados de pruebas de materiales precisos y confiables. Existen distintos tipos de UTM diseñados para manejar diversos materiales, rangos de fuerza y ​​requisitos de prueba. Comprender sus diferencias lo ayudará a elegir la máquina que mejor se adapte a sus necesidades.

1. Máquinas de ensayo universales electromecánicas

UTM electromecánicos Se utilizan ampliamente por su precisión y flexibilidad. Funcionan mediante un servomotor y un husillo de bolas, lo que permite un control preciso de la aplicación de la fuerza. Estas máquinas son ideales para:

• Ensayos de fuerza baja a media (plásticos, cauchos, textiles y biomateriales).
• Aplicaciones que requieren control de velocidad de alta precisión y repetibilidad.
• Ensayos de tracción, compresión, flexión y cizallamiento en laboratorios de investigación y control de calidad.

Los modelos electromecánicos generalmente vienen en diseños de una o dos columnas. UTM de una sola columna Son compactos y más adecuados para aplicaciones de menor fuerza, mientras que los modelos de doble columna ofrecen mayor estabilidad para cargas más elevadas.

2. Máquinas de ensayo universales hidráulicas

Para aplicaciones de alta fuerza, los UTM hidráulicos son la opción preferida. Estas máquinas utilizan la presión del fluido para generar fuerza, lo que las hace ideales para probar metales, hormigón y materiales compuestos. Los UTM hidráulicos se encuentran comúnmente en industrias que requieren:

• Pruebas de materiales de servicio pesado con fuerzas superiores a 300 kN a 1,000 kN o más.
• Acero estructural, componentes aeroespaciales y materiales de ingeniería civil.
• Pruebas de durabilidad a largo plazo donde se aplican cargas elevadas durante períodos prolongados.

Aunque los sistemas hidráulicos son potentes, requieren un mantenimiento regular debido a los componentes a base de aceite que necesitan monitoreo y servicio.

3. Máquinas de ensayo universales servohidráulicas

Una combinación de potencia hidráulica y precisión servocontrolada, UTM servohidráulicos Ofrecen una mayor precisión que los modelos hidráulicos convencionales. Se utilizan habitualmente para:

• Pruebas de fatiga y aplicaciones de carga de alto ciclo.
• Pruebas dinámicas y de impacto, como la simulación de condiciones de estrés en el mundo real.
• Prueba de materiales bajo condiciones de velocidad y carga variables.

Estas máquinas proporcionan un mejor control sobre la aplicación de carga, pero tienen un costo más alto en comparación con las UTM hidráulicas estándar.

Cómo elegir el UTM adecuado para sus necesidades

Al seleccionar una máquina de pruebas universal, tenga en cuenta los siguientes factores:

• Tipo De Material – Los materiales más blandos (plásticos, caucho) son adecuados para las UTM electromecánicas, mientras que los materiales rígidos (metales, compuestos) requieren máquinas hidráulicas o servohidráulicas.
• Capacidad de carga – Determine si necesita una máquina de baja capacidad (hasta 50 kN) o un sistema de alta fuerza (300 kN y más).
• Prueba de velocidad y precisión – Las UTM electromecánicas proporcionan un control más preciso, mientras que las máquinas hidráulicas se destacan en el manejo de cargas elevadas.
• Software y Automatización – Los UTM modernos se integran con software avanzado como Extensómetro de vídeo sin contacto para la recopilación y análisis automatizado de datos.

Comprender estos tipos de UTM le garantiza que invertirá en el sistema adecuado para sus aplicaciones de prueba de materiales.

Cómo utilizar un comprobador de tracción universal

El uso correcto de un comprobador de tracción universal es esencial para obtener resultados de prueba precisos, repetibles y confiables. A continuación, se incluye una guía paso a paso para el uso correcto de un UTM.

1. Preparación de la muestra

Antes de comenzar una prueba, es necesario preparar la muestra de material de acuerdo con las normas pertinentes (ASTM, ISO u otras normativas aplicables). Una preparación adecuada evita resultados inexactos debido a desalineaciones o irregularidades en la muestra.

• Asegúrese de que las dimensiones sean correctas – Cortar o dar forma a la muestra según los requisitos del ensayo.
• Comprobar el estado de la superficie – Evite bordes ásperos o superficies irregulares que puedan afectar el agarre.
• Marcar puntos de medición – Algunas pruebas requieren marcas de calibración para medir la tensión.

2. Montaje de la muestra

Una vez que la muestra está lista, es necesario montarla de forma segura entre las mordazas o accesorios para evitar que se resbale o se desalinee.

• Para pruebas de tracción – La muestra se sujeta entre las mordazas superior e inferior, lo que garantiza una distribución uniforme de la fuerza.
• Para pruebas de compresión – La muestra se coloca entre dos platinas para aplicar presión de manera uniforme.
• Para pruebas de flexión – El material se coloca sobre un dispositivo de curvado con dos puntos de apoyo.

3. Configuración de los parámetros de prueba

Una vez montada la muestra, es necesario configurar el software UTM para establecer parámetros de prueba como:

• Tipo de prueba – Seleccione método de prueba de tracción, compresión, flexión, corte u otro.
• Velocidad y tasa de carga – Definir la velocidad a la que se aplicará la fuerza a la muestra.
• Medición de desplazamiento y deformación – Habilitar extensómetros o medidores de tensión si es necesario.
• Criterios de falla – Establecer condiciones de parada (por ejemplo, rotura, límite de deformación).

Los UTM modernos vienen con software automatizado, lo que permite procedimientos de prueba preprogramados para obtener resultados más rápidos y consistentes.

4. Ejecución de la prueba

Con los parámetros establecidos, ahora podemos iniciar la prueba:

• Presione el botón de inicio – El cabezal transversal se mueve para aplicar fuerza según los ajustes de prueba.
• Monitorizar datos en tiempo real – El software registra valores de fuerza, desplazamiento y deformación.
• Observar el comportamiento del ejemplar – Esté atento a signos de deformación, fluencia o fractura del material.
• Finalización de la prueba – La prueba se detiene automáticamente en función de los criterios de fallo establecidos o cuando el operador la finaliza manualmente.

Para las pruebas de tracción, la muestra se alarga hasta que se fractura.
Para las pruebas de compresión, el material se deforma bajo presión.
Para las pruebas de flexión, se aplica una tensión de flexión hasta la falla o hasta un límite predefinido.

5. Recopilación y análisis de datos

Después de la prueba, el software UTM genera resultados, entre los que se incluyen:

• Gráficas de fuerza y ​​desplazamiento – Muestra cómo respondió el material a la fuerza aplicada.
• Curvas de tensión-deformación – Ayuda a determinar la resistencia al rendimiento, el módulo elástico y los puntos de falla.
• Test Informes – Informes exportables con propiedades mecánicas clave para documentación y análisis.

6. Extracción de la muestra y limpieza

Una vez finalizada la prueba:

• Suelte las empuñaduras con cuidado – Evitar la liberación repentina, especialmente en el caso de ejemplares frágiles.
• Inspeccionar la muestra – Verificar el modo de fallo (frágil, dúctil, cortante, etc.).
• Limpiar el área de prueba – Retire los residuos y asegúrese de que las empuñaduras estén listas para la siguiente prueba.

Mantener periódicamente un espacio de trabajo limpio y organizado mejora la eficiencia de las pruebas y la vida útil del equipo.

Cómo realizar el mantenimiento de una máquina de pruebas universal

A Máquina UTM es una inversión fundamental para cualquier laboratorio o instalación de producción. El mantenimiento regular garantiza la precisión, extiende la vida útil de la máquina y evita fallas inesperadas. Descuidar el mantenimiento puede generar resultados inexactos, tiempos de inactividad costosos e incluso daños en el equipo.

1. Limpieza e inspección de rutina

Mantener limpio el UTM es un paso simple pero crucial para mantener su precisión. El polvo, los residuos y las partículas de los materiales probados pueden acumularse y afectar el rendimiento.

• Limpiar las empuñaduras y los accesorios – Retire cualquier residuo o residuo de prueba utilizando un cepillo suave o aire comprimido.
• Limpie el marco de carga – Utilice un paño que no suelte pelusa y un limpiador suave para eliminar el polvo y los contaminantes.
• Compruebe si hay piezas sueltas – Inspeccione los pernos, tornillos y sujetadores para detectar cualquier signo de desgaste o aflojamiento.
• Inspeccionar cables y conexiones. – Asegúrese de que todas las conexiones electrónicas estén seguras y sin daños.

La limpieza regular ayuda a evitar que problemas menores se conviertan en fallas mecánicas graves.

2. Lubricación y mantenimiento mecánico

Una lubricación adecuada reduce la fricción y el desgaste de los componentes móviles, garantizando un funcionamiento suave.

• Lubricar los husillos de avance y los husillos de bolas – Utilice lubricantes recomendados por el fabricante para evitar la rigidez y el movimiento desigual.
• Comprobación de los niveles de líquido hidráulico (para UTM hidráulicos) – Asegúrese de que el fluido esté limpio y libre de contaminación.
• Inspeccionar sellos y mangueras – Busque fugas o grietas en los componentes hidráulicos.
• Monitorizar el movimiento del cabezal – La cruceta debe moverse suavemente, sin resistencia ni ruidos inusuales.

Descuidar la lubricación puede provocar un desgaste excesivo en las piezas mecánicas, dando lugar a reparaciones costosas.

3. Calibración y verificación

La calibración es esencial para garantizar la precisión de las mediciones de fuerza, desplazamiento y deformación. Con el tiempo, los sensores y las celdas de carga pueden desviarse, lo que genera resultados de prueba incorrectos.

• Verificar la precisión de la celda de carga – Realizar una calibración periódica de fuerza utilizando pesas certificadas.
• Comprobar la medición del desplazamiento – Asegúrese de que los sensores de desplazamiento del extensómetro y del cabezal transversal proporcionen lecturas correctas.
• Ejecutar pruebas de validación de software – Confirme que el software de prueba registra y procesa los datos con precisión.
• Programe una calibración profesional – Siga las recomendaciones del fabricante para la calibración periódica de terceros.

La calibración precisa garantiza el cumplimiento de las normas ASTM, ISO y otras normas de prueba internacionales.

4. Actualizaciones de software y sistema

Los UTM modernos dependen del software para la ejecución de pruebas, la recopilación de datos y el análisis. Mantener el software actualizado garantiza la compatibilidad con los métodos de prueba más recientes y mejora la funcionalidad.

• Actualice periódicamente el software UTM – Instale actualizaciones publicadas por el fabricante para corregir errores y mejorar las funciones.
• Realizar una copia de seguridad de los datos de prueba – Almacene los resultados en un disco externo o en un almacenamiento en la nube para evitar la pérdida de datos.
• Asegúrese de la correcta integración del sensor – Si actualiza el software, verifique que todos los sensores y accesorios funcionen correctamente.

Las actualizaciones periódicas ayudan a mantener la eficiencia del sistema y evitar interrupciones relacionadas con el software.

5. Solución de problemas comunes

Incluso con un mantenimiento regular, los UTM pueden desarrollar problemas menores. Identificarlos y abordarlos a tiempo previene fallas mayores. Problemas comunes y soluciones:

Problema	Causa posible	Solución
Las lecturas de carga son inconsistentes	Deriva de calibración de la celda de carga	Recalibrar la celda de carga
Ejemplar resbalándose en las garras	Empuñaduras desgastadas o incorrectas	Reemplace o utilice empuñaduras adecuadas
Ruido o vibración durante la prueba	Sujetadores sueltos o componentes secos	Apretar los pernos y aplicar lubricación.
El software no responde	Problemas con software o controladores obsoletos	Actualizar el software y comprobar las conexiones

Si el problema persiste, se recomienda contactar al equipo de soporte del fabricante o consultar el manual del usuario.

Aplicaciones de las máquinas de ensayo universales

Máquinas de prueba universales Desempeñan un papel fundamental en las pruebas de materiales, ya que garantizan que los productos cumplan con los estándares de rendimiento y seguridad en todas las industrias. Evalúan la resistencia a la tracción, la resistencia a la compresión y la durabilidad para diversas aplicaciones.

1. Aeroespacial y automotriz

Las pruebas UTM evalúan la resistencia, la resistencia a la fatiga y la durabilidad frente a impactos de los metales y los compuestos utilizados en aeronaves y vehículos. Estas pruebas garantizan que los componentes estructurales, los adhesivos y los revestimientos protectores resistan condiciones extremas, lo que mejora la seguridad y el rendimiento.

2. Construcción e Ingeniería Civil

Los materiales de construcción como el hormigón, el acero y los materiales compuestos se someten a pruebas UTM para verificar la capacidad de carga, la resistencia a la tracción y las propiedades de flexión. Estas pruebas ayudan a los ingenieros a diseñar infraestructuras más seguras y duraderas, lo que garantiza el cumplimiento de las normas de la industria.

3. Medicina y biomecánica

Los dispositivos médicos, los implantes y los biomateriales requieren pruebas de tracción, compresión y flexibilidad para garantizar la seguridad y el rendimiento a largo plazo. Las pruebas de tracción, compresión y flexibilidad evalúan la durabilidad de las prótesis, los huesos sintéticos y los textiles médicos, lo que evita fallas en aplicaciones críticas para el cuidado de la salud.

4. Plásticos, caucho y polímeros

Los UTM prueban la elasticidad, la resistencia a la perforación y las propiedades de tracción en películas de plástico, componentes de caucho y polímeros. Estas pruebas son cruciales para garantizar la durabilidad y la flexibilidad en aplicaciones como interiores de automóviles, materiales industriales y embalajes.

5. Textiles y bienes de consumo

Los fabricantes de textiles utilizan las UTM para medir la resistencia de las telas, la durabilidad de las costuras y la resistencia al desgarro en prendas de vestir, calzado y equipos de protección. Las pruebas de adhesión garantizan que los materiales pegados o adheridos mantengan su integridad estructural a lo largo del tiempo.

6. Embalajes y adhesivos

Las pruebas UTM validan la resistencia al desprendimiento, la integridad del sellado y la resistencia a la perforación de los materiales de embalaje. Las pruebas de compresión en cajas y contenedores ayudan a garantizar que puedan soportar la presión de apilamiento y evitar daños durante el transporte y el almacenamiento.

7. Ciencia de los materiales

Los científicos de materiales utilizan los UTM para estudiar las propiedades mecánicas, los modos de fallo y el comportamiento de tensión-deformación de materiales nuevos y existentes. Estos conocimientos impulsan la innovación en materiales avanzados, ayudando a las industrias a desarrollar productos más resistentes, ligeros y duraderos.

8. Investigación y desarrollo

Las UTM respaldan los esfuerzos de I+D al proporcionar datos precisos sobre el rendimiento de los materiales en condiciones controladas. Los ingenieros e investigadores utilizan estas máquinas para probar nuevas fórmulas, optimizar los diseños de productos y garantizar el cumplimiento de los estándares de la industria antes de la producción en masa.

Conclusión

Seleccionar la Máquina de prueba universal Es importante lograr resultados de prueba precisos y consistentes. Con varios modelos disponibles, se deben considerar cuidadosamente factores como el tipo de prueba, la capacidad de carga y el nivel de automatización. Invertir en el equipo adecuado garantiza el cumplimiento de los estándares de la industria, la recopilación de datos confiable y la eficiencia a largo plazo en las pruebas de materiales.

Si necesita ayuda para elegir la mejor UTM para su aplicación, no dude en contactarnos. Nuestro equipo especializado puede guiarlo a través del proceso de selección. Para descubrir nuestra amplia gama de máquinas de prueba universales, visite este vídeo .