Ingeniería Mecánica · 2026

Diseño y construcción de una máquina para realizar ensayos de corrosión bajo tensión en condiciones controladas de laboratorio

Este proyecto tuvo como objetivo principal diseñar, construir y validar una máquina experimental destinada a la realización de ensayos de tensión de carga constante en ambientes corrosivos, orientados al estudio del fenómeno de Stress-Corrosion en materiales metálicos. La necesidad de este tipo de equipo surge de la importancia de evaluar el comportamiento de los materiales cuando son sometidos simultáneamente a esfuerzos mecánicos sostenidos y a medios químicamente agresivos, condiciones que comúnmente se encuentran en aplicaciones industriales. Para el desarrollo del proyecto se elaboró un modelo preliminar en 2D del dispositivo, este contenía las longitudes generales de los brazos de palanca y la disposición básica de los elementos principales del sistema, este fue la referencia sobre la cual se llevó a cabo el diseño mecánico. A partir de este modelo se realizaron los cálculos necesarios para el dimensionamiento de los principales componentes estructurales y del sistema de aplicación de carga, basado en un mecanismo de palancas compuestas. Por otro lado, se llevaron a cabo análisis de elementos finitos con el fin de analizar el comportamiento del sistema bajo las condiciones de carga previstas y verificar que la estructura fuera capaz de soportar de manera segura los requerimientos de carga durante los ensayos. La máquina fue diseñada para aplicar una carga de tracción constante sobre probetas metálicas con área de sección reducida de 2 mm x 6 mm, alcanzando valores cercanos a los 1000 kg de fuerza, equivalentes a tensiones del orden de los 800 MPa. El sistema de carga fue complementado con una celda de carga de 2 toneladas, la cual fue calibrada e integrada a un controlador y a un sistema de visualización de carga que permite supervisar en tiempo real la fuerza aplicada y su estabilidad durante el ensayo. Una parte fundamental del trabajo consistió en las verificaciones y configuraciones del sistema eléctrico y electrónico asociado a la celda de carga, incluyendo la comprobación de las conexiones, la correcta lectura de señales y el ajuste del controlador para asegurar la confiabilidad de las mediciones. Este proceso permitió garantizar que los valores registrados correspondieran de manera fiable a las cargas reales aplicadas sobre las probetas. El dispositivo fue concebido para operar en diferentes ambientes corrosivos, no limitándose únicamente al uso de soluciones de cloruro de sodio, lo que amplía su campo de aplicación y lo convierte en una herramienta versátil para estudios experimentales en materiales. Las pruebas de carga realizadas permitieron comprobar el funcionamiento adecuado del sistema, evidenciando su capacidad para mantener cargas constantes durante periodos prolongados sin pérdidas significativas de estabilidad. Los resultados permitieron validar el correcto desempeño de la máquina tanto desde el punto de vista mecánico como funcional. El equipo desarrollado constituye una plataforma experimental útil y confiable para la investigación de la corrosión bajo esfuerzo, aportando una alternativa accesible y adaptable para futuras investigaciones en el área de los materiales metálicos y la ingeniería de la corrosión.