El Laboratorio de Medida de Tensiones Residuales (LMTR), motivo de orgullo para CaminosUPM

El Laboratorio de Medida de Tensiones Residuales (LMTR) de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos es motivo de orgullo para la Universidad Politécnica de Madrid por su reciente inclusión en el nuevo registro de la Red de Laboratorios e Infraestructuras Científico-Técnicas de la Comunidad de Madrid (REDLAB). Este registro, que sustituye al anterior catálogo, eleva significativamente el nivel de exigencia para acceder al mismo, lo que prueba la calidad del trabajo de este laboratorio.

Hay un dato revelador en cuanto a los nuevos estándares para ingresar al nuevo registro REDLAB: en el anterior catálogo había más de 500 laboratorios, y en el nuevo registro solamente 12. «Esta iniciativa arrancó en el año 2000, cuando la Comunidad de Madrid empezó a desarrollar un catálogo de laboratorios para generar una estructura de transferencia del conocimiento del sistema público de investigación al resto de la sociedad. A día de hoy, creo que somos el laboratorio puntero de España en nuestra especialidad. Estamos acreditados por ENAC con el máximo nivel de acreditación para laboratorios de ensayo. Además somos los proveedores del ejercicio de intercomparación de tensiones residuales en toda Europa», cuenta Jesús Ruiz-Hervias.

Doctor en Ciencias Físicas por la Universidad Complutense de Madrid y Catedrático de Ciencia Materiales en la Universidad Politécnica de Madrid, donde trabaja desde 1988, Ruiz Hervías está a cargo, junto con Daniel Pérez Gallego, del Laboratorio de Medida de Tensiones Residuales que acaba de ingresar en el nuevo registro REDLAB.

El LMTR pertenece al departamento de Ciencia de Materiales de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de la UPM y mide las tensiones residuales en materiales metálicos estructurales: aceros al carbono, aceros inoxidables, aleaciones de aluminio, aleaciones de titanio y aleaciones de base níquel.

Las Tensiones Residuales (TR) son tensiones que permanecen en los materiales o componentes en ausencia de cargas externas. Pueden originarse en diversos procesos de fabricación y condiciones de servicio que den lugar a deformaciones no uniformes (el conformado en frío por laminación y el trefilado, en el caso concreto de materiales metálicos), por tratamientos superficiales («shot peening») o por procesos de soldeo.

Conocer el valor de esas tensiones residuales es muy importante a la hora de realizar el diseño de cualquier estructura o componente, puesto que se suman a las tensiones aplicadas (aquellas que se calculan según lo diseñado en el proyecto que se esté llevando a cabo). Si no se tienen en cuenta las tensiones residuales, existe la posibilidad de que se produzcan fallos inesperados en condiciones normales de servicio.

Para calcular las TR es preciso evaluar las deformaciones residuales, lo que puede hacerse mediante métodos destructivos o no destructivos. En los métodos destructivos se miden las deformaciones que se producen cuando el  material se relaja (después de realizar un taladro o un corte, por ejemplo). En los no destructivos no se altera el material, y el componente puede volver a ser utilizado después de los ensayos.

Entre los métodos no destructivos, el más empleado es la difracción de rayos X, la técnica que emplea el laboratorio de la UPM para llevar a cabo sus ensayos. Es un servicio requerido por diversos sectores: Automoción, Aeronáutica, Infraestructuras, Energía, Industrias Pesadas, Agricultura, Defensa, Tecnología Biomédica…

«Nuestro laboratorio presta un servicio destinado principalmente a clientes externos, a empresas fundamentalmente. Por lo tanto, lo que hacemos es transferencia de conocimiento. Es un servicio científico-técnico que está reconocido y avalado por la UPM», explica Ruiz-Hervias.   

La Comunidad de Madrid introdujo condiciones más específicas para el ingreso al registro REDLAB. «Una de ellas, y fundamental, es que además de formar parte de los servicios científico-tecnicos de la Universidad, el laboratorio tiene que haber estado en funcionamiento de manera ininterrumpida y prestando servicios a usuarios externos desde hace al menos tres años -detalla Ruiz-Hervias-. También debe tener una página web independiente, procedimientos para asegurar la calidad de los servicios… Es un registro mucho más restrictivo que el anterior, pero nosotros estuvimos a la altura de esos requisitos«.

Las entidades que pueden tener acceso al REDLAB son universidades públicas y privadas, fundaciones Institutos Madrileños de Estudios Avanzados, organismos públicos de investigación, fundaciones de investigación biomédica, entidades e instituciones sanitarias públicas y privadas (vinculadas o concertadas con el sistema nacional de salud) que desarrollen actividades de investigación y sin ánimo de lucro…

«Nuestro laboratorio es el único acreditado por ENAC (norma UNE-EN ISO/IEC 17025) para la realización de ensayos de medida de tensiones residuales por difracción de rayos X en materiales metálicos y materiales cerámicos cristalinos en España -destaca Ruiz-Hervias-. Hemos medido en componentes singulares, tales como piezas de maquinaria pesada muy grandes, ejes de ferrocarril para locomotoras, multiplicadoras que se utilizan en las turbinas de viento… Nuestras mediciones permiten mejorar el comportamiento de los materiales, sobre todo en fatiga. El objetivo es aumentar la durabilidad y la seguridad de esos materiales».