Ensayo de tracción según las normas de alineación de NADCAP

NADCAP es la sigla de National Aerospace and Defense Contractors Accreditation Program (Programa nacional de acreditación de contratistas aeroespaciales y de defensa). Es el "mayor programa cooperativo mundial que las principales compañias designaron para administrar de manera consensuada un enfoque rentable de los procesos y productos especiales, y proporcionar una mejora continua dentro de las industrias aeroespacial y automotriz". NADCAP, tal como se aplica en los ensayos mecánicos, no se trata de una norma en sí misma, sino que es una lista de comprobaciones de auditoría que es necesario superar para que un proveedor aeroespacial cumpla con NADCAP. Hay dos listas principales de comprobaciones de auditoría que se aplican a los ensayos mecánicos: AC7101 para materiales metálicos y AC7122 para materiales no metálicos. Cada una de estas listas de comprobaciones contiene decenas de páginas, pero el principal elemento de interés de los laboratorios de ensayos mecánicos es la alineación y flexión admisible.

Para los metales, la máxima flexión admisible para ensayos estáticos es del 10% (materiales no frágiles, <5% de="" alargamiento="" hasta="" fallo)="" y="" del="" 8%="" (materiales="" frágiles,="">5% de alargamiento hasta fallo). La flexión máxima admisible para todos los ensayos dinámicos es del 5%. Para compuestos, la flexión máxima admisible es del 8%.

El porcentaje de deformación por flexión se calcula de acuerdo con la norma ASTM E1012 y se define como "la mayor diferencia en la deformación axial bajo carga entre la deformación media (de 3 o 4 extensómetros en cualquier conjunto circular) y cualquier extensómetro individual de ese conjunto, dividido por la deformación media, y multiplicado por 100. Además, para asegurarse de que la flexión se mide de una manera significativa para los ensayos reales, las probetas con extensómetros deben representar a aquellos en los que se realizará el ensayo y usar la deformación de carga real que se utilizará para el ensayo de tracción. No es adecuado quitar las mordazas que se usarán para el ensayo real. Por todos estos motivos, cumplir los requisitos de flexión deseados puede constituir un desafío. Solo las mordazas y los sistemas de ensayo mecánicos más rígidos, precisos y de calidad pueden cumplir con los requisitos de flexión de NADCAP con la repetibilidad necesaria.

Realizar una comprobación adecuada de la alineación según NADCAP implica los siguientes procedimientos de medición:

• Crear una "célula" de alineación (probeta con extensómetro) que represente la probeta en la que se realizará el ensayo
• Insertar la célula en las mordazas reales que se usarán para el ensayo de tracción
• Aplicar una carga (definida por NADCAP) y medir la flexión
• Retirar la célula y volver a insertarla en posición inversa (girada 180 grados alrededor del eje longitudinal)
• Aplicar la carga de prueba y medir la flexión
• Retirar la célula y volver a insertarla en posición invertida (girada 180 grados alrededor del eje horizontal)
• Aplicar la carga de prueba y medir la flexión
• Por último, retirar la célula y volver a insertarla, a la inversa e invertida.
• Al final, ninguna de las deformaciones de flexión puede exceder los valores permitidos.

Si alguna de las deformaciones de flexión supera los límites, es necesario ajustar la cadena de carga y rehacer el proceso. Esto se puede hacer "manualmente" aflojando, golpeando ligeramente o reajustando la cadena de carga, la compensación u otro medio mecánico "empírico". Como alternativa, Instron ofrece un kit "AlignPro" que se encaja entre la célula de carga y la cruceta de la máquina, lo que permite ajustar la alineación angular y axial del sistema mientras está bajo carga. Los resultados de los extensómetros se supervisan en vivo para proporcionar el ajuste preciso en tiempo real de la cadena de mordazas para lograr la flexión mínima. El uso de los kits AlignPro en los sistemas electromecánicos o servohidráulicos es altamente recomendable para cualquier laboratorio que desee cumplir con los exigentes requisitos de NADCAP.