Como ya hemos mencionado en alguno de nuestros post, el acero, debido a sus beneficiosas características, es utilizado en multitud de sectores industriales, tales como, por ejemplo, la construcción. Entre la multitud de sus propiedades, la deformación del acero se caracteriza como una de las principales. Esta implica la capacidad que tiene la estructura de dicho material para adaptarse a las diferentes fuerzas externas a las que está sometido: tracción, compresión, flexión o torsión, entre otras muchas.
¿Cuáles son los diferentes tipos de deformación que puede adquirir el acero?
Teniendo en cuenta que la deformación del acero se entiende como una propiedad a partir de la que la estructura de dicho material adquiere una forma específica en función de la fuerza que ejercen los factores externos, existen distintos tipos. Si aún no conoces las diferentes deformaciones que existen, desde Jansen te informamos acerca de algunas de las principales.
Deformación elástica del acero
La deformación elástica del acero hace referencia al cambio temporal que experimenta la estructura de dicho material en el momento en el que se le aplica una fuerza externa. El acero se puede estirar o contraer, reservando la capacidad de volver a su forma original una vez que la fuerza deja de aplicarse. Para medir este tipo de deformación será necesario prestar atención a la conocida Ley de Hooke, la cual menciona que la deformación del material es directamente proporcional a la fuerza aplicada. Por tanto, cuanto mayor es la fuerza, mayor es la deformación elástica resultante. Por ejemplo, si la fuerza externa que se aplica es la de la tracción, el acero tenderá a alargarse; mientras que si la fuerza externa que se aplica es la de la compresión, el material se acortará.
Ahora bien, es importante tener en cuenta que con el objetivo de conseguir que la deformación elástica del acero se desarrolle de forma correcta, existen varios límites. En el momento en el que la fuerza externa supere dichos límites, el material se deforma de forma permanente y no podrá volver a su estado original, diferenciándose la deformación elástica de la deformación plástica.
Este tipo de deformación es bastante utilizada en situaciones en las que se requiere flexibilidad y adaptabilidad en las estructuras en el momento en el que se aplica una determinada fuerza. El caso de los puentes, los cuáles están sometidos, por ejemplo, a fuertes vientos y a diferentes cargas de peso, es el ejemplo más claro en el que el acero adquiere una deformación elástica. Su estructura no cambia, pero tiene la gran virtud de adaptarse a las distintas situaciones que pueden existir en función de la fuerza aplicada.
Deformación plástica del acero
A diferencia del anterior, la deformación plástica del acero cambia la estructura del material de forma permanente cuando éste es sometido a fuerzas externas específicas. Dicho de otro modo, en el momento en el que al acero se le aplican fuerzas que superan los límites, sus átomos se desplazan los unos sobre los otros, provocando cambios irreversibles en su estructura. Esto se consigue debido a la gran ductilidad que tiene el material, teniendo en cuenta que esta se define como la capacidad que tiene el acero de adquirir nuevas formas en su estructura sin llegar a romperse.
Al igual que sucede con la deformación elástica, el acero puede transformar su estructura de manera permanente teniendo en cuenta ciertos límites. En el momento en el que estos límites se excedan, la posibilidad de que la estructura sufra problemas y fallas aumenta. Es fundamental calcular y controlar las cargas aplicadas y asegurarse de que estas se encuentren dentro de los límites de la deformación plástica aceptables para garantizar la seguridad y la integridad del acero, independientemente de las fuerzas aplicadas.
Otro concepto relacionado y de vital importancia en carpinterías y muros cortinas es el módulo de elasticidad del material. En el caso del acero, el módulo de elasticidad o módulo de Young es de 2,1 x 106 kg/cm2. Comparativamente con el aluminio, esta constante es 3 veces mayor, con lo que los perfiles de acero necesitan 3 veces menos inercia para soportar las cargas (a efectos prácticos perfiles de menor dimensión). Este hecho explica el porqué los perfiles de acero son tan finos y esbeltos en comparación con otros materiales.
Deformación térmica del acero
La deformación térmica del acero hace referencia a los cambios estructurales que sufre el material en el momento en el que este es sometido a cambios de temperatura. Cuando la temperatura aumenta, los átomos que componen la estructura se mueven de forma más rápida, lo cual provoca una expansión térmica. Esta expansión hace que el acero aumente en longitud, área o volumen. En caso contrario, es decir, cuando la temperatura desciende, los átomos se mueven más lentamente y se contraen, lo cual se refleja en una reducción de dimensiones.
La forma a partir de la que se mide el nivel de deformación térmica del acero se rige por el coeficiente de expansión térmica, siendo esta otra propiedad del material del que estamos hablando. Indica cómo varía la longitud, el área o el volumen del acero por unidad de cambio en la temperatura.
Al igual que sucede con el resto de deformaciones, es fundamental gestionar esta adecuadamente. Y es que, en caso contrario, la estructura puede ocasionar fallas que desemboquen en problemas muy graves. Es crucial considerar los efectos de este tipo de deformación al diseñar y construir estructuras o componentes de acero para tomar medidas y mitigar aquellas tensiones que pueden tener lugar.
Los puentes o edificios son ejemplos de las estructuras más representativas en las que la deformación térmica del acero se convierte en protagonista. Para asegurar que puedan acomodar las variaciones dimensionales causadas por cambios de temperatura, será necesario tener en cuenta las propiedades de expansión térmica del material. Y es que, este tipo de construcciones están expuestas y sometidas a fuerzas externas que pueden variar.
¿Qué importancia tiene la deformación del acero en los perfiles de tus ventanas?
Como ya hemos visto a lo largo del texto, la deformación del acero se define como la capacidad que tiene dicho material para modificar su estructura en el momento en el que este es sometido a fuerzas externas. La importancia que tiene esta propiedad adquiere especial relevancia en el momento en el que se fabrican perfiles de acero para ventanas, no solo enfocando esta al diseño del producto, sino a su funcionalidad.
La deformación del material permite la fabricación de perfiles de acero que pueden adaptarse a una amplia variedad de diseños y dimensiones para ventanas. Los perfiles de acero pueden ser moldeados y conformados para lograr formas y tamaños específicos, lo cuál proporciona una gran flexibilidad y adaptabilidad a las diferentes necesidades y circunstancias que puedan surgir.
Todo esto se puede dar gracias a su ductilidad, permitiendo que el acero se estire y se flexione sin que llegue a fracturarse. Una característica que sirve para garantizar que los perfiles de acero para ventanas mantengan su integridad estructural a lo largo del tiempo, sin necesidad de comprometer su funcionalidad y seguridad.
Otro apartado fundamental a tener en cuenta es el de la deformación térmica del acero. Y es que, la variación de temperatura puede causar dilatación o contracción del material, haciendo que esto derive en tensiones y deformaciones internas en los perfiles. Para evitarlo, será fundamental compensar estas deformaciones y garantizar un ajuste adecuado, no permitiendo fugas de aire o agua y garantizando un funcionamiento óptimo en las ventanas.
En definitiva con lo anteriormente mencionado, la deformación del acero es una de las propiedades más características de este material. Gracias a su ductilidad, el acero puede sufrir cambios estructurales sin llegar a romperse, siempre y cuando los límites establecidos se cumplan. En función de lo que se quiera llegar a conseguir, los procesos deberán ser diferentes. Por ejemplo, si lo que se busca es una modificación temporal, la deformación elástica del acero es lo ideal; mientras que si el cambio en la estructura quiere darse de manera permanente, la deformación plástica del acero será la mejor opción. Por su parte, la deformación térmica permitirá moldear el material de una u otra forma en función de la temperatura a la que este sea sometido.
De cara a la fabricación de perfiles para ventanas, tener en cuenta esta propiedad y gestionarla de forma adecuada será imprescindible. Desde Jansen contamos con mucha experiencia dentro del sector. Nuestro equipo está formado por profesionales que estarán encantados de ayudarte y asesorarte durante todo el proceso. Si tienes algún tipo de duda, ¡ponte en contacto con nosotros!
