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Las
cámaras de choque térmico extremo por ultracriogenia instantánea, son
equipos de laboratorio destinados a la evaluación de la fatiga térmica
de los materiales, mecanismos y sistemas diversos.
Definimos
como fatiga térmica al sufrimiento estructural, o fatiga mecánica,
provocada por los cambios térmicos repetitivos extremos a los que se ven
sometidos los materiales, los mecanismos y los sistemas en general,
cuando están sometidos a elevadas solicitaciones durante el desarrollo
de sus funciones previstas.
Decimos
“fatiga mecánica provocada por cambios térmicos extremos”, porque
en realidad está generada por variaciones dimensionales sistemáticas de
las estructuras constituyentes de los materiales, tanto inorgánicas como
orgánicas, metalográficas, macromoleculares, etc., así como también de
cualesquiera mecanismos, sean simples (coexistencia de materiales con
coeficientes de dilatación homogéneos), o complejos (como en el caso de
elementos constituidos por materiales cuyos coeficientes de dilatación
son claramente diferenciados).
La
magnitud de la fatiga térmica sobrevenida depende de muy diversos
factores:
- Valor
absoluto de la diferencia térmica comprendida entre la temperatura más
baja y la más alta:
Hasta
1000ºC.
- Límite
de temperatura bajo cero:
Hasta
-190ºC.
- Límite
de temperatura sobre cero:
Hasta
+850ºC.
-
Velocidad de cambio térmico en ascenso y en descenso (gradientes
térmicos de calentamiento y enfriamiento):
Hasta
1000ºC en 4 segundos.
- Tiempo
de permanencia en cada nivel térmico:
Sin
limitación.
- Número
de ciclos repetitivos:
Sin
limitación.
-
Esfuerzos dinámicos adicionales en condiciones de uso.
-
Composición y naturaleza de los especímenes:
Materiales simples o compuestos, su masa relativa, conductividad
térmica, coeficientes de dilatación lineal, punto de reblandecimiento
vicat, punto de fusión, punto de congelación, límite elástico, grados de
dureza, resistencia al desgaste, resistencia al impacto en frió y en
caliente, límite de rotura y deformación a tracción, compresión,
flexión, torsión, etc., etc.
-
Sistemas y mecanismos formados por materiales de respuesta térmica
diferenciada.
Entre
otros.
Como
resumen, y sin entrar en mayores tecnicismos, podríamos decir que el
efecto repetitivo de la deformación de la variación dimensional de los
materiales, por acción de contracciones y dilataciones sistemáticas, es
la que provoca la fatiga estructural de los mismos, con la consecuencia
de una disminución de la resistencia a las condiciones de uso.
Lo mismo
es aplicable a mecanismos complejos, automatismos y sistemas en general,
con la agravante de que en estos casos las consecuencias son de efecto
multiplicativo.
Del
conocimiento exhaustivo del comportamiento de los productos, dependerá
la determinación de la fiabilidad de los mismos y su vida útil.
En la
imagen se presenta una cámara de choque térmico extremo por
ultracriogenia instantánea de dos compartimentos: Cámara superior hasta
+850ºC y cámara inferior hasta -190ºC, con capacidad para transferir
especímenes con un salto térmico de 1.040ºC en un tiempo estimado de 4
segundos, tanto en descenso como en ascenso.
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