La gran mayoría de avances tecnológicos logrados en la
sociedad moderna, se han apoyado en el descubrimiento y desarrollo de
materiales de ingeniería y proceso de fabricación usados en su obtención. Una
adecuada selección de materiales y procesos, garantiza a los diseñadores su correcto funcionamiento de los componentes
diseñados.
Desde el punto de vista práctico, la posibilidad de usar
varios métodos y poderlos confrontar, garantiza una mayor eficiencia en la
selección correcta del material e un fin específico.
La mayoría de métodos parten de la
disponibilidad de una amplia gama de materiales, los cuales se debe entrar a
analizar y refinar, ya sea con ayuda de: recomendaciones (métodos
tradicionales), mapas de materiales (método gráfico) o información escrita que
se encuentran en fuentes bibliográficas o en forma de software en bases de
datos virtuales. En general, el refinamiento se hace de acuerdo con las
propiedades exigidas por el componente a diseñar y sustentado con criterios
como: disponibilidad, facilidad de obtención, vida de servicio, factores
ambientales y costos, entre otros. De esta forma, se llega a la selección de un
único tipo de material, el cual debe resultar en el más apropiado para el fin
pretendido.
MÉTODOS DE SELECCIÓN
DE MATERIALES
a) Método tradicional. Con este método, el
ingeniero de materiales escoge el material que cree más adecuado, con base en
la experiencia de partes que tiene un funcionamiento similar y que han mostrado
buenos resultados. Este método es también conocido como materiales de ingeniería
de partes similares. Sin embargo, el uso de este método, en ocasiones conduce a
serios problemas, ya que no se hace un estudio real del ambiente de trabajo del
componente o equipo, el cual puede ser decisivo a la hora de escoger el
material.
b) Método gráfico. Este método se apoya en graficas (conocidas
como mapas de materiales), en las que se relacionan por pares ciertas
propiedades de los materiales. El método fue diseñado exclusivamente para ser
utilizado durante la etapa conceptual de la selección de materiales. En estos
mapas se puede hacer una aproximación del material más adecuado (perteneciente
a una determinada familia de materiales), con base en la relación de las propiedades
más importantes que debe poseer el componente. Como es de esperarse, rara vez
el comportamiento de un componente depende sólo de una propiedad. De igual manera,
diagramas como los de Ashby , muestran que las propiedades de las diferentes
clases de materiales pueden variar en amplios intervalos (dependiendo del estado
de estos), formando grupos que se ubican en áreas cerradas, zonas o campos en
tales diagramas. Eso significa, que una misma familia de materiales puede tener
una apreciable variación en sus propiedades, generando un campo o zona en los
mapas. En estos mapas se relacionan entre otras, propiedades como resistencia,
módulo de elasticidad, densidad, tenacidad, conductividad térmica, difusividad
y expansión y costos.
c) Método con ayuda de bases de
datos. En la Internet
existe una amplia gama de bases de datos sobre materiales, que han sido construidas
para comercialización libre o son distribuidas por vendedores de materiales.
Estas bases de datos son el resultado de investigaciones en ensayos de
materiales.
Las bases de datos se dividen
básicamente en dos categorías, numéricas y literarias o de referencias
bibliográficas. Dentro de las más importantes bases de datos están el banco de
datos de la ASTM, la SAE, la ASM, la AISI, la NASA, etc. Una base de datos
pública que ha adquirido gran importancia por la cantidad de datos y variedad de materiales
que maneja, puede ser consultada en la página web. www.matweb.com.
