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ANALISIS DE FALLAS GENERALIDADES

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Page 1: 1. Analisis de Fallas Generalidades

ANALISIS DE FALLAS

GENERALIDADES

Page 2: 1. Analisis de Fallas Generalidades

BIBLIOGRAFIA

Failure Analysis of Engineering Structures,

Methodology and Case Histories, V.

Ramachandran

How to Organize and Run a Failure

Investigation, Daniel P. Dennies, Ph.D., P.E.

Fundamentos de Análisis de falla, Gustavo

Tovar Sánchez

Page 3: 1. Analisis de Fallas Generalidades

EL PROCESO DE ANALISIS DE

FALLAS

Busca determinar las causas o factores que han conducido a una pérdida no deseada de funcionalidad

Aborda:

◦ Fallos de componentes

◦ Fallos de estructuras

◦ Fallos de ensamblajes

Enfoque dado desde la ingeniería de los materiales

Page 4: 1. Analisis de Fallas Generalidades

CONSIDERACIONES PREVIAS

Una falla no es un evento simple y es preciso estudiarlo a varios niveles (diseño, selección de materiales, proceso, operación etc.).

Organizar y planificar el A.F. teniendo en cuenta: objetivos y prioridades antes de realizar ensayos destructivos. Convertir suposiciones en evidencias

Page 5: 1. Analisis de Fallas Generalidades

Prevención de fallas

Salida: la educación. Para reducir la

frecuencia de las fallas físicas, en múltiples

niveles y en múltiples sujetos dentro de

una organización. Las causas de la falla

deben ser socializadas

Page 6: 1. Analisis de Fallas Generalidades

NIVELES ESPECIFICOS DEL

ANALISIS DE FALLAS Nota: No se debe confundir la causa raíz con una posible causa física de un fallo.

Si las tareas de análisis de fallas se llevan a cabo adecuadamente, entonces el analista en última instancia, debe ser capaz de enumerar las causas encontradas y describir de manera clara como estas influyeron para que ocurriera la misma

Page 7: 1. Analisis de Fallas Generalidades

ELEMENTOS DE LA CAUSA -

RAIZ DE UNA FALLA

Page 8: 1. Analisis de Fallas Generalidades

ELEMENTOS DE LA CAUSA -

RAIZ DE UNA FALLA PUEDEN SER:

◦ Físicos: el mecanismo de falla (sobrecarga de

fatiga, corrosión, etc)

◦ Humanos: los factores humanos que

conducen a la causa física

◦ Latente: las normas culturales /

organizacionales que conducen a la causa

humana

Page 9: 1. Analisis de Fallas Generalidades

Como reconocer la falla

Page 10: 1. Analisis de Fallas Generalidades

Fallas…

Page 11: 1. Analisis de Fallas Generalidades

Hasta los expertos cometen

errores

Page 12: 1. Analisis de Fallas Generalidades

Las fallas están esperando para

ocurrir en cualquier momento

Page 13: 1. Analisis de Fallas Generalidades

Fallas en ingeniería

Fallas en un eje y en hélice

Page 15: 1. Analisis de Fallas Generalidades

CUANDO SUCEDE UNA FALLA

(2)

2. Cuando una

maquina o uno de

sus componentes

es operable pero

no es capaz de

cumplir su función

satisfactoriamente

Page 17: 1. Analisis de Fallas Generalidades

FUENTES FUNDAMENTALES DE

FALLA DISEÑO

SELECCIÓN INADECUADA DEL MATERIAL

TRATAMIENTO TERMICO DEFECTUOSO

MANUFACTURA DEFECTUOSA

MECANIZADO DEFICIENTE

MONTAJE DEFICIENTE

MANTENIMIENTO DEFICIENTE

FALLAS POR CORROSIÓN

Page 18: 1. Analisis de Fallas Generalidades

DISEÑO

Diseños deficientes pueden producir fallas

catastróficas ej:

Avión britanico De Havilland Comet

(reacción) 1952

Page 20: 1. Analisis de Fallas Generalidades

SELECCIÓN INADECUADA DE

LOS MATERIALES

AVION DE COMBATE F-111 FUERZA AEREA AMERICANA (USAF) EN LA UNION DE LAS ALAS AL FUSELAJE (1960-1970)

Page 21: 1. Analisis de Fallas Generalidades

TRATAMIENTO TERMICO

DEFECTUOSO

Los tratamientos térmicos deficientes pueden generar microgrietas y fractura de los componentes después del tratamiento ó al poco tiempo de servicio

Page 22: 1. Analisis de Fallas Generalidades

Alabe compresor

El alabe esta

diseñado en aleación

alfa-beta de titanio

(IMI 550, Ti-4Al-2Sn-

4Mo), en ensayo de

fatiga por

vibraciones, falla

prematura por muy

baja resistencia a la

fatiga.

Page 23: 1. Analisis de Fallas Generalidades

FRACTORAFIA

LA FRACTOGRAFIA MUESTRA UN GRANO METALICO EN EL ORIGEN DE LA FRACTURA

Page 24: 1. Analisis de Fallas Generalidades

GRIETA POR FATIGA ASOCIADO

A LA SUPERFICIE DEL ALAVE

Page 25: 1. Analisis de Fallas Generalidades

FRACTURA Y DENDRITA

LA FOTOGRAFIA TOMADA CON EL MICROSCOPIO ELECTRONICO DE BARRIDO MUESTA LA FRACTURA Y LA ESTRUCTURA DENDITICA DEL GRANO METALICO

Page 26: 1. Analisis de Fallas Generalidades

MANUFACTURA DEFECTUOSA

FALLA PARA LA FUNDICION DEL RODILLO DE UN MOLINO DE YESO (FALLO 4 HORAS DESPUES DE INICIADA LA OPERACIÓN).

INSPECCION VISUAL MOSTRO RECHUPES YM POROSIDADES SIGNIFICATIVAS EN LA SUPERFICIE DEL RODILLO

Page 27: 1. Analisis de Fallas Generalidades

MECANIZADO DEFICIENTE

BUJE DE LEVA DE

MOTOR FALLO A

LOS 30 MINUTOS

DE ENCENDIDO

DEL EQUIPO, AL

MECANIZAR EN

TORNO LAS

TOLERANCIAS NO

FUERON LAS

ADECUADAS

Page 28: 1. Analisis de Fallas Generalidades

MONTAJE DEFICIENTE

MOTOR DESALINEADO CON

REDUCTOR DE VELOCIDAD LO QUE

OCACIONO ESFUERZOS FLECTORES

AMORMALES EN EL SISTEMA

Page 29: 1. Analisis de Fallas Generalidades

MANTENIMIENTO DEFICIENTE

EJE CARDAN FALLA POR FALTA DE

LUBRICACIÓN

Page 30: 1. Analisis de Fallas Generalidades

FALLAS POR CORROSIÓN

ACERO DE ALTA RESISTYENCIA FALLA

POR CORROSION PROGRESIVA

Page 31: 1. Analisis de Fallas Generalidades

ETAPAS DEL PROCESO DE

ANALISIS DE FALLAS 1) EVIDENCIA DOCUMENTAL

2) CONDICIONES REALES DEL SERVICIO

3) ENTREVISTAS

4) EXAMEN PRELIMINAR

5) SELECCIÓN DE MUESTRAS PARA ENSAYOS

6) ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

7) SELECCION Y PRESERVACIÓN DE LAS

SUPERFICIES DE FRACTURA

Page 32: 1. Analisis de Fallas Generalidades

ETAPAS DEL PROCESO DE

ANALISIS DE FALLAS (2) 8) EXAMEN MACROSCOPICO

9) EXAMEN MICROSCOPICO

10) DETERMINACION DEL TIPO DE FRACTURA

11) ANALISIS DE LA COMPOSICION DEL MATERIAL

12) ENSAYOS SIMULADOS DE SERVICIO

13) FORMULACIÓN DE CONCLUSIONES E INFORME

14) RECOMENDACIONES

Page 33: 1. Analisis de Fallas Generalidades

DESARROLLO DE LAS ETAPAS

DEL PROCESO DE ANALISIS DE

FALLA Análisis de fallas es una actividad multidisciplinaria, la metodología adoptada depende de la experiencia del analista

Debido a que un solo analista pueden no estar equipados con conocimientos en diversas disciplinas tales como:

La metalurgia

Ciencia de materiales

Mecánica estructural

Corrosión

Ingeniería de propulsión

Aerodinámica.

Se hace necesario un equipo de analistas en el proceso.

Page 34: 1. Analisis de Fallas Generalidades

ANALISIS DE FALLAS

OBJETIVOS Prevenir fallas futuras

Establecer la validez de los diseños y la selección de los materiales

Descubrir defectos en el procesamiento de los materiales por medio de la caracterización de los defectos

Para revelar problemas inducidos durante la manufactura o fabricación del componente