Punchament

Erro al crear miniatura:

Punzonamiento de la superfície de l'anell exterior d'un rodament com a resultat de l'aplicació de càrregues excessives o d'un manteniment deficient

En mecànica de sòlits, el punchonament és un fenomen plàstic que es traduïx en la formació d'una chafada permanent sobre un material somés a l'efecte d'un choc o d'una pressió elevada generats per un atre objecte. La manera en la que es produïxen les marques depén de la durea dels dos elements involucrats, de la seua forma, de la pressió aplicada, de la velocitat en la que s'aplica i del temps durant el que és aplicada.

Tipos de punchonament

El punchonament pot ser

• Aplicat:
  • Reblonat d'una làmina de metal maleable (com a coure, plom o alumini), per a assegurar la estanqueidad d'un recipient, o el treball de repujado d'un metal.
  • Enduriment de la cara de contacte entre dos parts mòvils entre sí, com per eixemple el bruñido de la cara de contacte d'un eix somés a esforços de compressió i fricció.
  • Enduriment d'un metal per mig d'operacions de forjat.
  • Acabament d'una superfície cilíndrica de revolució per perfilat.
  • Medició de la durea Brinell d'un material.

• Accidental:
  • Degradació de l'ànima d'un arma de fòc per la presència de cossos estranys en el seu interior.
  • Desgast de les superfícies de contacte entre una clau i el seu pany.
  • Deformació de les boles dels rodaments, aixina com d'atres elements mecànics somesos a elevades càrregues mecàniques.
  • En construcció, es parla del punchonament d'una llosa quan un element vertical com un pilar li transmet una càrrega massa concentrada, generant fissures per flexión.
  • Formació de marques permanents en un paviment (especialment en el cas de làmines de materials sintètics) quan és somés a elevades pressions generades pel mobiliari (com les pates de cadires o armaris).

Fenomens físics

Per a determinar la resistència al punchonament, es calcula la pressió de contacte:

• Si el contacte entre les parts és pla, la pressió és uniforme si l'acció de contacte és normal al pla, o varia de forma llineal si l'acció de contacte té un component del tipo rotatiu.
• En el cas d'un contacte cilindre-cilindre (conexió pivotante-deslizante o accionament de rodells) o esfera-esfera (ròtula):
  • Si les peces es ensamblan sense joc i no són deformables, es considera la pressió diametral.
  • En cas contrari, s'usa la pressió màxima donada per la teoria de la tensió de contacte de Hertz.

Esta pressió després es compara en la pressió admissible, que depén del material utilisat i de la forma en la que treballa:

• Del tipo de conexió mecànica: chaveta, acanaladura, rodament, ròtula, dents d'engranage…
• Del modo de funcionament: uniforme, en càrregues dinàmiques, sense choc o en choc (en funció de la chala), en o sense lubricació…

Estos valors els establixen els laboratoris de proves. Per a un acer estàndar (acer sense alear tipo S235 o E355, en llímit elàstic R_i respectivament 235 i 355 MPa), a sovint s'utilisen valors entre 10 i 20 MPa. Per a estos acers, les pressions admissibles s'escalonen entre 0,5 MPa (embrague, sistema tornell-femella per a màquina ferramenta) i 115 MPa (quan no hi ha sobreaceleración).

Valors de pressió admissibles

Contacte entre peces fixes	Pressió admissible (MPa)
Sobre acer o ferro fos sense punchonament	80 a 100
Sobre acer o ferro fos en punchonament llauger o sobre formigó	200 a 250
Contacte entre rolls (tornell/femella o roll femella)	15 a 30
Contacte entre peces mòvils	Pressió admissible (MPa)
Contacte entre rolls mòvils en funcionament (tornell sense fi)	2 a 6 |-	Juntes en voladizo	0,5 a 8 |-	Juntes de forqueta	1 a 25
Cojinetes rígits en flexión de l'eix; acer/ferro fos	1 a 1,5
Cojinetes esfèrics, acer sobre bronze en lubricació intermitent	1,5 a 2,4
Cojinetes d'acer endurit/bronze, lubricació en película d'oli	2,5 a 4 |-	Cojinetes rectificats de bielas, lubricació normal o sense pressió	6 a 15
Motors (automòvil, aviació); articulacions esfèriques	10 a 25

Esforços de pressió màxims admissibles per als materials més comuns

Materials constituents de peces ensambladas			Esforç màxim admissible (MPa)
Nature	Denominació, característiques, tractament
Acer	Estat recocido	0,16 ≤ C % ≤ 0,22	240
		0,35 ≤ C % ≤ 0,40	280
		0,42 ≤ C % ≤ 0,48	320
	Estat templat i revenido	R > Plantilla:Unité	750
		R > Plantilla:Unité	1000
	Cementado	Gruixa cementado 0,6 mm	1400
		Gruixa cementado 1 mm	1800
Acer inoxidable	X8CrNiS18.9 (Z10 CN 18.09)	500 < Rm < Plantilla:Unité	210
Fundició	Ft 25		450
	Perlítico maleable MN 550-4 Grafit esferoidal FGS 500-7		550
Aleació llaugera	A-S 10 G-Y20/Y30		80
	A-S 10 G-Y23/Y33		130
	A-S 9 U3-Y4		180
	AU 5GT-Y24		180
Material compost Fibra de vidre	—		120