Caracterización mecánica de aleaciones de Ti-Nb, Ti-Ni y Al-Mg mediante Correlación Digital de Imágenes para la optimización de dispositivos médicos

El presente proyecto de investigación está dirigido al desarrollo de un equipo hecho en
el Tecnológico de Costa Rica para la aplicación de técnicas de correlación conocidas
como Correlación Digital de Imágenes (CDI) a aleaciones metálicas sometidas a cargas
durante ensayos de tracción, y tiene como objetivo la determinación del
comportamiento mecánico de dichos materiales. La principal característica de este
equipo desarrollado en casa es que sea de un costo mucho menor a los equipos
comercialmente disponibles. En particular, se estudiarán las aleaciones Ti-Nb, Ti-Ni y
Al-Mg, con gran potencial por sus propiedades mecánicas únicas, tales como alta
resistencia y bajo peso, memoria de forma, super elasticidad, super plasticidad y alta
resistencia a la corrosión.
La CDI permite medir de manera precisa los desplazamientos y deformaciones en la
superficie de los materiales sometidos a carga, proporcionando un análisis cuantitativo
del comportamiento durante el ensayo de tensión. Particularmente, la medición exacta
de la elongación a la falla es un reto ya que tradicionalmente es difícil descartar la
elasticidad de los elementos mecánicos del equipo durante la medición de la
deformación de la muestra. A través de esta técnica, es posible determinar de forma
exacta la deformación y por ende permite evaluar propiedades clave de aleaciones
tales como módulo de Young (elasticidad), recuperación superelástica, memoria de
forma y elongación superplástica. Además, permite identificar patrones de deformación,
modos de fractura y heterogeneidades durante el ensayo de las aleaciones estudiadas.
El objetivo del proyecto es desarrollar un sistema de CDI que permita estudiar
aleaciones en las cuales es necesario la correlación entre su microestructura y sus
propiedades mecánicas, lo cual podría contribuir al desarrollo de materiales avanzados
y optimizados para aplicaciones en la industria aeroespacial, biomédica y automotriz.
El estudio también evaluará la efectividad de la CDI como herramienta de
caracterización en comparación con técnicas tradicionales, resaltando sus ventajas y
limitaciones.

Desarrollo de un equipo de correlación digital de imágenes (DIC) como técnica de caracterización para obtener curvas de tracción en aleaciones de Ti-xNb, Al-Mg y Ti-Ni, para la optimización de dispositivos médicos

1. Mecánica de Materiales
2. Caracterización de Materiales y Ensayos no Destructivos (END)
3. Tecnologías Avanzadas para el Desarrollo y Aplicación de Materiales.