¿Qué es la prueba de torsión?

La prueba de torsión es un tipo de prueba mecánica que evalúa las propiedades de materiales o dispositivos bajo tensión por desplazamiento angular. Las pruebas de torsión se pueden dividir en dos categorías distintas: pruebas de materias primas como alambres metálicos o tubos de plástico para determinar propiedades como resistencia al corte y módulo, o pruebas funcionales de productos terminados sujetos a torsión, como tornillos, botellas farmacéuticas y cables enfundados. Las propiedades mecánicas más comunes medidas mediante ensayos de torsión son el módulo de elasticidad en corte, la resistencia al corte elástico, la resistencia máxima al corte, el módulo de ruptura en corte y la ductilidad.
¿Por qué realizar una prueba de torsión?
Muchos productos y componentes están sujetos a fuerzas de torsión durante su funcionamiento. Las pruebas de torsión son necesarias cuando los ingenieros desean cambiar o actualizar los materiales utilizados en estos productos. Por ejemplo, el metal utilizado en los trenes de transmisión de vehículos experimenta una carga combinada compleja durante su uso, siendo la torsión el componente principal. Un ingeniero que intenta diseñar un vehículo con mayor eficiencia de combustible puede necesitar cambiar el material del eje de transmisión para reducir el peso del vehículo. Las pruebas de torsión pueden ayudar al ingeniero a identificar un material apropiado que posea la resistencia a la torsión requerida y al mismo tiempo contribuya al objetivo de aligerar el peso.

Muchos productos terminados también están sujetos a fuerzas de torsión durante su funcionamiento. Productos como tubos, interruptores y sujetadores biomédicos son sólo algunos de los dispositivos sujetos a tensiones de torsión en su uso diario. Al probar sus productos en torsión, los fabricantes pueden simular condiciones de servicio de la vida real, verificar la calidad del producto, verificar diseños y garantizar técnicas de fabricación adecuadas.
Tipos de pruebas de torsión
Las pruebas de torsión se pueden realizar aplicando sólo un movimiento de rotación o aplicando fuerzas axiales (tensión o compresión) y de torsión. Los tipos de pruebas de torsión varían de un producto a otro, pero generalmente se pueden clasificar como pruebas de falla, de prueba o de operación del producto.

Solo torsión: Aplicar solo cargas de torsión al espécimen de prueba.
Torsión axial: Aplicación de fuerzas axiales (tensión o compresión) y de torsión a la muestra de ensayo.
Prueba de falla: Torcer el producto, componente o muestra hasta fallar. La falla se puede clasificar como una rotura física o una torcedura/defecto en la muestra.
Prueba de prueba: aplicar una carga de torsión y mantener esta carga de torsión durante un período de tiempo fijo.
Pruebas funcionales: prueba de conjuntos o productos completos, como tapas de botellas, interruptores, marcadores o columnas de dirección para verificar que el producto funcione como se espera bajo cargas de torsión.
Estándares comunes de pruebas de torsión
ASTM F543 - Pruebas axiales y de torsión de tornillos óseos

ASTM A938 - Prueba de torsión de alambre metálico

ISO 7800 - Ensayos de torsión de alambre metálico

ISO 594/ISO 80369 - Pruebas de accesorios Luer cónicos

ISO 7206 - Pruebas de resistencia y fatiga de implantes artificiales de cadera