Procedimiento ultrasónico-reológico para la determinación del esfuerzo umbral dinámico en materiales con comportamiento plástico
Un grupo de investigación de la UGR ha desarrollado una técnica para la caracterización en tiempo real de los cambios microestructurales de un material sometido a una prueba de esfuerzo y deformación, permitiendo una medida precisa del esfuerzo umbral y de la evolución microestructural del mismo. El sistema se basa en la combinación de ultrasonidos con tecnología reológica convencional.
La medida de estos parámetros en un material resulta de gran interés en las industrias de automoción, alimentaria y farmacéutica. Los inconvenientes que presentan las técnicas actuales vienen del hecho de que para medir bajas velocidades de deformación es necesario un tiempo de adquisición muy elevado, ya que los puntos de interés deben ser obtenidos en un estado de equilibrio.
Innovaciones
La emisión y medida de ondas ultrasónicas longitudinales en modo pulso-eco sobre el material a medir junto con la aplicación de solicitaciones mecánicas (esfuerzo y deformación) mediante un reómetro convencional permite monitorizar su comportamiento en tiempo real durante todo el ensayo. La evolución de la microestructura del material ensayado se cuantifica a partir de la variación tanto del tiempo de vuelo como de la amplitud de la emisión ultrasónica. El sensor ultrasónico permite realizar una medida con mayor precisión que cualquier técnica actual, ya que existe una correlación entre la deformación y los parámetros acústicos medidos cualquiera que sea la velocidad de deformación.
Ventajas
Medidas precisas de esfuerzo umbral en aquellos materiales que precisan de un esfuerzo mínimo para hacerlos fluir.
Medidas fiables de deformación a velocidades por de debajo de los 0,1 s-1.
Observación de fenómenos de comportamiento actualmente inadvertidos como la evolución de la microestructura producida en los estadios anteriores a la rotura, incluso en materiales opacos o con alta fracción de partículas.
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