3.3.4. TENACIDAD, RECUPERACIÓN ELÁSTICA

 TENACIDAD, RECUPERACIÓN ELÁSTICA 

TENACIDAD:

La tenacidad es una propiedad de los materiales que consiste en la capacidad de absorber energía de deformación en grandes cantidades, antes de sufrir roturas. Por ejemplo, se habla de minerales tenaces como aquellos que más se resisten a ser rotos, molidos, desgarrados o suprimidos.

La tenacidad de un material depende del grado de cohesión que existe entre sus moléculas, pero no debe confundirse con su resistencia mecánica, ni con su elasticidad o su fragilidad. Los materiales tenaces se deforman antes de romperse, especialmente al ser sometidos a fuerzas de tracción, por ejemplo, al estirarlos desde dos extremos opuestos.

Ejemplos de materiales tenaces

Son ejemplos de materiales tenaces los siguientes:

  • La mayoría de los metales, como el acero, cobre, hierro.
  • Los materiales poliméricos, como la madera o ciertos plásticos.
  • La caliza, el granito y el hormigón.
RECUPERACIÓN ELASTICA:

La recuperación elástica es el proceso mediante el cual un material vuelve a su forma y dimensiones originales después de que la fuerza que causó su deformación ha sido retirada, siempre que no se haya excedido el límite elástico del material.

Comportamiento de la recuperación elástica

  1. Fase elástica (línea recta en la curva esfuerzo-deformación):

    • En esta región, la relación entre esfuerzo y deformación es lineal (Ley de Hooke: 
      σ=E⋅ε\sigma = E \cdot \varepsilon

    • Toda la deformación es reversible.

    • No queda deformación permanente una vez que se retira la carga.

  2. Al pasar el límite elástico:

    • El material comienza a deformarse plásticamente.

    • Al retirar la carga, solo la parte elástica se recupera, pero queda una deformación permanente.

    • En la curva esfuerzo-deformación, esto se refleja como un desplazamiento a lo largo del eje de deformación.

  3. Recuperación elástica en procesos industriales (ej. doblado, estampado):

    • Cuando se moldea un material, se debe tener en cuenta que tras retirar las fuerzas aplicadas, el material puede "rebotar" ligeramente hacia su forma original.

    • Esto se conoce como springback (rebote elástico) y es crucial en manufactura de metales.

IMPORTANCIA DE LA RECUPERACIÓN ELÁSTICA:

1. Prevención de fallos y daños

  • Entender la recuperación elástica ayuda a predecir el comportamiento de un material bajo carga.

  • Si se excede el límite elástico, hay riesgo de deformación permanente o falla estructural.

  • Es vital en ingeniería civil, mecánica y aeronáutica, donde los materiales deben volver a su forma sin dañarse (por ejemplo, vigas, puentes, alas de aviones).

2. Diseño y selección de materiales

  • Permite seleccionar materiales adecuados según el uso. Por ejemplo:

    • Un resorte necesita alta recuperación elástica.

    • Una lámina de acero en estampado debe permitir cierto rebote, pero controlado.

  • Optimiza el diseño para evitar sobredimensionamiento o subdimensionamiento.

3. Procesos de fabricación y manufactura

  • En procesos como doblado, laminado o embutido, los ingenieros deben predecir cuánto se va a recuperar el material para lograr la forma final deseada.

  • Si no se considera la recuperación elástica, las piezas podrían salir mal dimensionadas por el efecto de springback.

4. Ensayos mecánicos y control de calidad

  • En ensayos como el de tracción, se analiza cuánto del alargamiento se debe a deformación elástica.

  • Esto permite distinguir entre materiales que recuperan su forma y los que no, ayudando en el control de calidad de productos estructurales.

5. Seguridad y durabilidad

  • Un material con buena recuperación elástica resiste esfuerzos repetitivos sin deformarse.

  • Es clave en piezas sometidas a cargas cíclicas o vibraciones (muelles, amortiguadores, estructuras sometidas a sismos).

 


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