TEMA V PROPIEDADES MECÁNICAS EMPLEADAS PARA CARACTERIZAR LOS MATERIALES DENTALES

FUERZA En nuestro caso es aquella forma de energía que puede ser capaz de modificar temporal o permanentemente la distancia entre átomos y moléculas e incluso dada la situación, romper estas distancias. A este tipo de fuerzas se las llama mecánicas. La unidad de fuerza del Sistema Internacional es el Newton.

Las propiedades mecánicas son todas propiedades físicas que estudian el comportamiento de los materiales bajo cargas o fuerzas observando la respuesta de los mismos.

TIPOS DE FUERZAS (CARGAS) (Tensiones y resistencias) COMPRESIVAS TRACCIONALES TANGENCIALES CORTE O CIZALLA FLLEXIÓN TORSIÓN

IGUAL DIRECCIÓN Y SENTIDO CONTRARIO FUERZAS COMPRESIVAS CARGAS DE IGUAL DIRECCIÓN Y SENTIDO CONTRARIO

IGUAL DIRECCIÓN Y SENTIDO CONTRARIO FUERZAS TRACCIONALES CARGAS DE IGUAL DIRECCIÓN Y SENTIDO CONTRARIO

ALARGAMIENTO Es la deformación producida por fuerzas traccionales. Alargamiento (%) =𝑥= Δ long long0 x 100 El alargamiento se expresa en %.

Y DIRECCIONES PARALELAS FUERZAS TANGENCIALES CARGAS DE SENTIDO CONTRARIO Y DIRECCIONES PARALELAS

FUERZAS DE CORTE O CIZALLA SON FUERZAS DE SENTIDO CONTRARIO Y DIRECCIONES PARALELAS MUY CERCANAS

SE DESCOMPONEN EN DIFERENTES FUERZAS FUERZAS FLEXURALES SE DESCOMPONEN EN DIFERENTES FUERZAS

FUERZAS DE TORSIÓN Torcer algo en forma helicoidal con fuerzas de sentido contrario y direcciones tangenciales

D. PLÁSTICA O PERMANENTE FUERZA TENSIÓN DEFORMACIÓN D. ELÁSTICA D. PLÁSTICA O PERMANENTE RESISTECIA MÁXIMA

RESISTENCIA MÁXIMA Es la carga y por ende la tensión máxima que puede soporta un material sin romperse. Se mide en MPa

GRÁFICA TENSIÓN/DEFORMACIÓN Toda FUERZA induce una TENSIÓN. Estas pueden ser trasladadas a una GRÁFICA TENSIÓN/ DEFORMACIÓN TENSIÓN (Mpa) DEFORMACIÓN

. LÍMITE PROPORCIONAL Limite Proporcional es la máxima tensión que soporta un cuerpo sin que se pierda la PROPORCIONALIDAD DIRECTA ENTRE T/ D Comportamiento plástico del material. Corresponde a la parte curva de la gráfica. Comportamiento elástico del material. Corresponde a la parte recta de la gráfica.

Módulo de Young o de Elasticidad Constante, cociente o proporcionalidad entre Tensión y Deformación hasta el Límite Proporcional. Cuanto mayor es este módulo, más rígido es el material.

LÍMITE ELÁSTICO Es la mayor tensión que soporta un material sin que se produzca una deformación permanente.

COMPORTAMIENTO ELÁSTICO DEL MATERIAL . LÍMITE ELÁSTICO COMPORTAMIENTO ELÁSTICO DEL MATERIAL LÍMITE PROPORCIONAL PROPORCIONALIDAD T/ D

LEY DE HOOCKE Las Tensiones inducidas a un cuerpo son proporcionales a las Deformaciones producidas hasta un punto denominado Límite Proporcional.

RIGIDEZ Y FLEXIBILIDAD TENSIÓN (Mpa) Material A y B Igual valor del LP: 650 MPa Igual resistencia: 800 MPa Pero en B se produce una deformación hasta del 9 %. Quiere decir que el material B se deforma con más facilidad que el material A. CONCLUSIÓN El material B es más FLEXIBLE El material A es más RÍGIDO DEFORMACIÓN (·10-2)

FRAGILIDAD, DUCTILIDAD Y MALEABILIDAD Material C y D *Ambos tienen igual LP: 600 MPa *D es más resistente que C *La grafica de C termina a poco de pasar su LP se lo pudo deformar plásticamente muy poco. Por lo que estamos ante un material FRÁGIL La FRAGILIDAD indica escasez de deformación permanente. El material D se puede deformar plásticamente. Si lo hace en láminas será MALEABLE y si lo hace en hilos, será DÚCTIL. TENSIÓN (MPa) D C DEFORMACIÓN (·10-2)

TENASIDAD Y RESILIENCIA Material E y F Los dos tienen casi la misma R. Se necesita menos trabajo o menos Energía para romper E. Éste es más rígido y más frágil que F. El material F es más TENAZ. La TENACIDAD, característica de los materiales dúctiles y maleables está representada por el área total debajo de toda la línea que conforma la curva T/ D. Representa la Energía que es necesaria para romper el material TENSIÓN (Mpa) E F DEFORMACIÓN (·10-2)

VISCOELASTICIDAD El cuerpo sobre el que se aplica la carga recupera parte de la deformación aplicada, es decir, queda con una deformación residual (que recupera con el tiempo)

Curva de un Material Viscoelástico Ideal

Una tensión inferior al límite proporcional, produce una deformación elástica. Pero hay materiales a los que se les aplica una tensión inferior al LP mantenida durante un tiempo prolongado y se les induce una deformación plástica, permanente o residual. El material será VISCOELÁSTICO

CREEP Es la deformación permanente producida por una tensión inferior al LP mantenida por un tiempo. Este CREEP puede ser ESTÁTICO O DINÁMICO El primero es cuando se aplican fuerzas de forma estática y el segundo a intervalos de tiempo. FLOW Muchos materiales amorfos experimentan este tipo de deformación permanente ante fuerzas pequeñas y aún ante temperatura ambiente o ligeramente elevada. En realidad es como el CREEP pero más evidente por las características del material.

RESISTENCIA A LA FATIGA Resistencia inferior a la teórica debido a los defectos y rajaduras del material en los que se concentran las tensiones provocadas por cargas repetidas. Esto es fácil apreciarlo en los metales. En las resinas puede deberse a las tensiones que posee el material durante el procesamiento.

MÉTODOS PARA EVALUAR LA DUREZA SUPERFICIAL

Es la resistencia de un material a ser marcado por otro. Dureza Superficial Es la resistencia de un material a ser marcado por otro.

TIPOS 1 Dureza al rayado: Resistencia que opone un material a dejarse rayar por otro. Dureza Mohs. Dureza Martens. 2 Dureza a la penetración: Resistencia que opone un material a dejarse penetrar por otro más duro. Dureza Brinell. Dureza Vickers. Dureza Knoop. Dureza Rockwell. 3 Ensayo dinámico: Ensayo Mohs. Ensayo Shore.

Escala de Mohs Dureza Mineral 1 Talco 2 Yeso 3 Calcita 4 Fluorita 5 Apatita 6 Ortoclasa 7 Cuarzo 8 Topacio 9 Corindón 10 Diamante Ensayo Mohs: Consiste en practicar una serie de rayas sobre el mineral objeto de ensayo con el filo de una serie de cuerpos de durezas diferentes. En la escala, cada mineral raya a los anteriores a él y es rayado por los que le siguen. El valor asignado está comprendido por el inmediato anterior y posterior

Ensayo de Martens: Indentador: Pirámide de diamante de 90º en la punta Mide la anchura del surco que deja el indentador al desplazarse sobre el material Carga: Constante

Indentador: Esfera de 10mm de acero o carburo de wolframio. Ensayo BRINELL. Indentador: Esfera de 10mm de acero o carburo de wolframio. Carga = P HBN = 2𝑃 π𝐷(𝐷− 𝐷²−𝑑²) D d

Indentador: Pirámide de diamante Carga = P Fórmula: HVN = 1,72 𝑃 𝑑² 136º Ensayo VICKERS Indentador: Pirámide de diamante Carga = P Fórmula: HVN = 1,72 𝑃 𝑑² d MARCA DE LA PIRÁMIDE

Indentador: Pirámide de diamante Carga = P Fórmula: HVN = 𝑃 𝐶𝑝𝐿² Ensayo KNOOP Indentador: Pirámide de diamante Carga = P Fórmula: HVN = 𝑃 𝐶𝑝𝐿² 130º L 172º-30' h

Indentador: Cono de diamante (HRA, HRC, HRD) Ensayo ROCKWELL A, C, D Indentador: Cono de diamante (HRA, HRC, HRD) Carga: PA = 60 Kg PC = 150 Kg PD = 100 Kg Fórmula: HRA, HRC, HRD = 100 - 500t 120º t

Ensayo ROCKWELL B, F, G, E Indentador: Esfera de acero f = 1/16 ‘’ (HRB, HRF, HRG) Esfera de acero f = 1/8 ‘’ (HRE) Carga: PB = 100 Kg PF = 60 Kg PG = 150 Kg PE = 100 Kg Fórmula: HRB, HRF, HRG, HRE = 130 - 500t t

Ensayo Shore: Por el interior de un tubo de cristal de 300 mm de altura, se deja caer un percutor con punta de diamante redondeada Mide la altura que alcanza el marcador al rebotar. Carga = 2,36 g. La altura de la caída es de 254 mm HS (Escala): fraccionada en 140 divisiones (Existen varias, según el tipo de material).