El Alivio de tensiones ayuda en los procesos industriales

Por William Díaz Tafur

En todos los procesos industriales donde los diferentes tipos de metales – y sus combinaciones - sufren transformaciones para elaborar productos como latas, partes de autos, alambres, cables, rejas o láminas, por mencionar solo algunos casos, sufren cambios que afectan sus características físicas y químicas. Por ello, es importante aplicarles lo que se conoce como alivio de tensiones, que permitirá seguir con los respectivos trabajos manufactureros. El instructor de maquinas, herramientas y mantenimiento mecánico del Sena, Oswaldo Morales, declara que cuando se deforma un material por procesos de embutido o corte en torno, fresadora o troqueladora, en el momento que va a ser cortado el material este opone resistencia, lo que hace que se deforme. Ese cambio genera una tensión en el material, que puede generar fallas.
Esto se puede solucionar con el manejo de temperaturas. Si se genera calentamiento a un metal esto va a hacer que internamente las moléculas choquen y los cristales se vayan reacomodando en su estado original. De esta manera, con el manejo de temperatura se realiza lo que también se conoce como normalizar los materiales.
Jaime Pérez, profesor del área de materiales de ingeniería mecánica de la Universidad Nacional, agregó que el alivio de tensiones es un recocido sub crítico o tratamiento térmico que se realiza en materiales metálicos que han sido deformados plásticamente en frío. Pero también se puede llevar a cabo en aquellos metales que han sido templados, donde hay concentración de tensiones o rigidez residual.
Concretamente, esto se debe a que hay procesos con los que se generan aumentos en la dureza, la resistencia y rigidez, disminuyendo la ductibilidad – que es la capacidad del elemento de deformarse -. Cuando se hace embutido profundo en el troquelado se tiene necesariamente que aliviar la tensión en el material para que este no quede cristalizado y presente fallas en el proceso de trabajo. Se realiza a los aceros, a los bronces, e incluso a los plásticos, pero dependiendo del material se le aplica la temperatura, afirma Morales.

Los diferentes procesos
En este orden de ideas, hay varios procesos para devolver sus características a las diferentes aleaciones. Uno de ellos es el de la recristalización, que elimina las tensiones residuales internas a su más mínima expresión, se disminuye la dureza, hay una mínima resistencia y mejora la plasticidad – ductibilidad -, con temperaturas altas y en donde se produce un cambio de la microestructura de las aleaciones, declaró Pérez.
También hay otras clases de alivios de tensiones. Entre estas se encuentran el normalizado, para dar al elemento una estructura y unas características tecnológicas que se consideran el estado natural o inicial; cuando se da tratamiento térmico o endurecido de la pieza se llama revenido; o si se quiere traer un material de temple a dureza de trabajo normal en una herramienta, se le llama recocido. Estos son costos adicionales que son relativamente económicos, afirmo Morales.
Aplicando estos procesos, mirado desde el punto de vista de las propiedades eléctricas – como la conductividad - o químicas - como la corrosión - que deterioran el objeto, se mejora la resistencia del metal pues entre más energía tenga el material más rápidamente cambia. La corrosión es una reacción electroquímica con el medio ambiente, entonces si el metal tiene tensiones residuales estas hacen que este se afecte más rápidamente.
Si la deformación es en caliente el mismo material va recristalizando con el proceso. El alivio de tensiones se hace con todos los materiales metálicos – ferrosos o no ferrosos - y no se hace de un solo tajo, sino que se debe realizar progresivamente.

Qué lo provoca
Entre los procesos que modifican las propiedades de las aleaciones están el estirado, la laminación, la forja, el trefilado o el embutido, por mencionar algunos. Esto se traduce en un aumento de la resistencia mecánica, aumentando la dureza y disminuyendo la ductibilidad, volviéndose el material más frágil.
Es que llega un momento en que si se sigue deformando el material, después de cierto punto este se rompe, por lo que hay que llevar a cabo los procesos necesarios para devolverle al elemento sus características y poder seguir deformándolo.
De esta manera, si se necesita producir un alambre o una lámina de espesores delgados o pequeños, si se parte de una sección muy grande el material no aguantaría en una sola pasada por una perfiladora o tren de laminación, por lo que tiene que hacerse progresivamente, por porcentajes que varían según el material. Es el caso de aceros de muy bajo carbono, donde no se puede pasar de 40%, o de lo contrario se romperá pues hay unos límites de deformación. Por ello, es recomendable no subir la temperatura por encima de opstenización, dar tiempo de enfriamiento para que el material vuelva a su condición y continuar con el tratamiento al material.