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Ensayo de flexión

Junto al ensayo de tracción y al ensayo de compresión, el ensayo de flexión es uno de los tipos de solicitación más frecuentes en la práctica. Por ello, el ensayo de flexión es de gran importancia para el ensayo de los materiales más variados y se utiliza para determinar las propiedades mecánicas en metal, plástico, madera, papel, cartón, cerámica y otros materiales. Los ensayos de flexión también son comunes en el control de calidad, así como en la investigación y el desarrollo de productos médicos, como por ejemplo de la resistencia a la rotura de agujas hipodérmicas, la resistencia a la flexión de tubos y catéteres médicos o la resistencia de placas óseas, entre otros.

Los valores característicos del ensayo de flexión se obtienen normalmente a partir del ensayo en 2 puntos, del ensayo en 3 puntos o del ensayo en 4 puntos. Para llevar a cabo el ensayo de flexión, se emplean preferiblemente probetas de sección cuadrada o rectangular.

Valores característicos Ensayo de flexión en 2 puntos Ensayo de flexión en 3 puntos Ensayo de flexión en 4 puntos Máquinas de ensayos adecuadas

Ensayos de flexión por sectores y métodos normalizados:

Plástico Metal Composites Medicina Papel y cartón

¿Por qué el ensayo de flexión?

A partir de ensayos de flexión se pueden obtener fácilmente características de propiedades mecánicas importantes.En particular, este ensayo se lleva a cabo para ensayar materiales frágiles, ya que la probeta provoca problemas metrológicos en el ensayo de tracción debido a su comportamiento de falla.

¿Qué se puede determinar con el ensayo de flexión?

Dependiendo del material, se pueden determinar diferentes propiedades del material. Los resultados y valores característicos del ensayo de flexión muestran, sobre todo, el comportamiento del material más cercano a la superficie de la probeta. En comparación con el ensayo de tracción, las flechas medidas en el ensayo de flexión son aproximadamente cuatro veces superiores a las extensiones producidas en el ensayo de tracción.

Los resultados de ensayos y valores característicos más comunes son:

  • Ensayo de resistencia de materiales
  • Cálculo de los esfuerzos de flexión y de las deformaciones por flexión
  • el módulo de flexión
  • Resistencia a la flexión
  • Resistencia a la flexión
  • la tensión al 3,5 % de alargamiento
  • tensiones y alargamientos en el límite elástico y en caso de rotura
  • etc.

¿Cómo funciona el ensayo de flexión?

Distinguimos 3 tipos de ensayos de flexión:

  • Ensayo de flexión en 2 puntos
  • Ensayo de flexión en 3 puntos
  • Ensayo de flexión en 4 puntos

Ensayo de flexión en 2 puntos

En el ensayo de flexión en 2 puntos, la probeta se sujeta en un extremo y se somete a carga en el lado expuesto con un punzón de ensayo.

Dispositivos de flexión en 2 puntos

En el ensayo de flexión en 2 puntos, la probeta se sujeta en un extremo y se somete a carga en el lado expuesto con un punzón de ensayo.

El dispositivo de flexión en 2 puntos es adecuado para el ensayo de papel, cartón y láminas de plástico. En este caso, se determina la rigidez a la flexión según el método de las vigas y la resistencia a la flexión de papel, cartón y cartón ondulado, p. ej. según la norma DIN 53121, ISO 5628 y DIN 19304, de láminas plásticas, como en la norma DIN 53350, y de tejidos laminados.

ZwickRoell también ofrece los dispositivo de flexión en 2 puntos especiales para el ensayos en agujas hipodérmicas según ISO 9626, la determinación de resistencia al pandeo (Knick Resistance) de alambres guía (Guidewires) o de la resistencia a la flexión de tubos médicos rígidos (catéteres, sondas, etc.).

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Ensayo de flexión en 3 puntos

En el ensayo de flexión en 3 puntos, la probeta se coloca sobre dos apoyos y se somete a carga en el centro con un punzón de ensayo.

Dispositivo de flexión en 3 puntos

El dispositivo de carga está compuesto por dos apoyos paralelos para la probeta y una punta de flexión, que aplica la carga sobre la probeta en el punto central entre los apoyos.

Tanto los apoyos como la punta de flexión, según los requerimientos de ensayo (norma), deben ser de montaje fijo, giratorio o basculante, para poder llevar a cabo el ensayo según las especificaciones correspondientes.

Este ensayo se realiza principalmente en materiales duros y elásticos.

Para minimizar los efectos de fricción durante el ensayo, los apoyos pueden estar montados giratorios sobre su eje longitudinal. Para que la punta de flexión y los apoyos estén paralelos a la probeta, pueden ser basculantes.

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Ensayo de flexión en 4 puntos

En el ensayo de flexión de 4 puntos, la probeta se coloca sobre dos apoyos y se somete a carga en el centro con un punzón de ensayo con dos puntos de presión.

Dispositivo de flexión en 4 puntos

Al igual que en el ensayo de flexión en 3 puntos, el ensayo de flexión en 4 puntos también incorpora dos apoyos paralelos, que según los requerimientos del ensayo, pueden ser de montaje fijo, giratorio o basculante.

La diferencia con el ensayo de flexión en 3 puntos está en la forma en que se aplica la fuerza sobre la probeta. Se aplica mediante dos puntas de flexión posicionadas de forma simétrica sobre los apoyos. El momento de flexión es constante entre ambos puntos de aplicación de fuerza.

Este ensayo se emplea principalmente para determinar el módulo de elasticidad en flexión en materiales frágiles.

El ensayo de flexión y de flexión por impacto Dynstat según la norma DIN 53435 sirve para la caracterización de las propiedades de un material en componentes de plástico, por ejemplo, cuando por razones de espacio sólo pueden extraerse probetas relativamente pequeñas de piezas acabadas moldeadas por inyección.

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Ensayos de flexión en plásticos, métodos normalizados

Ensayo de flexión 3 puntos plásticos
ASTM D790
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Ensayo de flexión 3 puntos plásticos
ISO 178
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Ensayo de flexión y de flexión por impacto Dynstat
DIN 53435
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Ensayos de flexión en metal, métodos normalizados

Dispositivo de flexión en 3 puntos para ensayo de flexión en discos
Este dispositivo de flexión en 3 puntos se utiliza para realizar el ensayo de flexión en discos según VDA 238-100: 2017-06, que determina el ángulo de flexión, con el objetivo de obtener información sobre el comportamiento de deformación de materiales metálicos durante los procesos de conformado con elementos de flexión dominantes (p. ej. operaciones de plegado) o durante una carga de choque.
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Ensayo de flexión metal
ISO 7438, ASTM A370, ISO 8491
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Ensayo de flexión en U metal
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Ensayos de flexión en composites

Ensayos de flexión composites
ISO 14125, ASTM D7264, EN 2562, EN 2746
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Ensayos de flexión en papel y cartón

Ensayo de flexión en 2 puntos papel
ISO 2493-1, DIN 53121, ISO 5628, DIN 55437-3, DIN 19304
Determinación de la resistencia a la flexión de papel y cartón
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Ensayo de flexión en 3 puntos papel y cartón
mediante normas de fábrica
Cartón compacto, compuestos a base de papel o las bobinas
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Resistencia al doblado de cartón corrugado
DIN 54608
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Ensayo de flexión 4 puntos cartón corrugado
DIN 53121, ISO 5628
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Simulación de ranurado cartón
DIN 55437-1
Determinación exacta de los parámetros de ajuste para ranuradoras (anchura de cuchilla, profundidad de acanaladura y anchura de acanaladura)
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Ensayos de flexión en la industria médica y farmacéutica

Resistencia a la rotura agujas hipodérmicas
ISO 9626
La resistencia a la rotura de agujas hipodérmicas se determina, de acuerdo con la ISO 9626, a través de un ensayo de flexión de 2 puntos.
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Puntos de rotura ampollas rompibles
Dispositivo de ensayos modular para fuerza de rotura en ampollas
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Ensayo de flexión sondas/catéteres/tubos
ZwickRoell presenta el sistema de ensayos adecuado para el ensayo de flexión en sondas, catéteres y tubos.
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Ensayo de flexión en cerámica
EN 843-1 e ISO 6872
El dispositivo está diseñado para ensayos de flexión en cerámica según las normas EN 843-1, forma de probeta A y B, e ISO 6872.
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Placas óseas
ASTM F 382 e ISO 9585
Ensayo de flexión en placas óseas y dispositivos de fijación metálicos según las normas ASTM F 382 e ISO 9585 (implantes de osteosíntesis)
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Máquinas de ensayos de flexión

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