Causa de falla

Defectos que son la causa subyacente de una falla

Las causas de falla son defectos de diseño, proceso, calidad o aplicación de piezas que son la causa subyacente de una falla o que inician un proceso que conduce a una falla. Cuando la falla depende del usuario del producto o proceso, entonces se debe considerar el error humano .

Falla de componentes / modos de falla

Un modo de falla de una pieza es la forma en que un componente falló "funcionalmente" a nivel de componente. A menudo, una pieza tiene solo unos pocos modos de falla. Por ejemplo, un relé puede fallar al abrir o cerrar contactos según se lo solicite. El mecanismo de falla que causó esto puede ser de muchos tipos diferentes y, a menudo, múltiples factores juegan un papel al mismo tiempo. Incluyen corrosión , soldadura de contactos debido a una corriente eléctrica anormal, falla por fatiga del resorte de retorno , falla de comando no intencionada, acumulación de polvo y bloqueo del mecanismo, etc. Rara vez se puede identificar una sola causa (peligro) que genere fallas del sistema. En teoría, las causas raíz reales se pueden rastrear en la mayoría de los casos hasta algún tipo de error humano, por ejemplo, falla de diseño, errores operativos, fallas de gestión, fallas inducidas por el mantenimiento, fallas de especificación, etc.

Escenario de falla

Un escenario es la secuencia y combinación completa de eventos, fallas (modos de falla), condiciones y estados del sistema que se han identificado y que conducen a un estado final (falla) del sistema. Comienza con causas (si se conocen) que conducen a un efecto final particular (la condición de falla del sistema). Un escenario de falla es para un sistema lo mismo que el mecanismo de falla es para un componente. Ambos resultan en un modo (estado) de falla del sistema/componente.

En lugar de la simple descripción de los síntomas que muchos usuarios de productos o participantes del proceso podrían utilizar, el término escenario/mecanismo de falla se refiere a una descripción bastante completa, que incluye las condiciones previas bajo las cuales ocurre la falla, cómo se estaba usando el producto, las causas próximas y últimas/finales (si se conocen) y cualquier falla subsidiaria o resultante que resulte.

El término forma parte del léxico de ingeniería , especialmente de los ingenieros que trabajan para probar y depurar productos o procesos. Observar y describir cuidadosamente las condiciones de falla, identificar si las fallas son reproducibles o transitorias y plantear hipótesis sobre qué combinación de condiciones y secuencia de eventos llevaron a la falla es parte del proceso de corregir fallas de diseño o mejorar iteraciones futuras . El término puede aplicarse a fallas de sistemas mecánicos.

Tipos de causas de fallo

Falla mecánica

Algunos tipos de mecanismos de falla mecánica son: deflexión excesiva, pandeo , fractura dúctil , fractura frágil , impacto , fluencia, relajación, choque térmico , desgaste , corrosión, ^[1] agrietamiento por corrosión bajo tensión y varios tipos de fatiga. ^[2] Cada uno produce un tipo diferente de superficie de fractura y otros indicadores cerca de la(s) superficie(s) de fractura. La forma en que se carga el producto y el historial de carga también son factores importantes que determinan el resultado. La geometría del diseño es de importancia crítica porque las concentraciones de tensión pueden magnificar la carga aplicada localmente a niveles muy altos, y a partir de los cuales generalmente crecen las grietas .

Con el tiempo, a medida que se comprende más sobre una falla, la causa de la falla evoluciona desde una descripción de síntomas y resultados (es decir, efectos) a un modelo sistemático y relativamente abstracto de cómo, cuándo y por qué ocurre la falla (es decir, causas).

Cuanto más complejo sea el producto o la situación, más necesario será comprender bien la causa de su falla para garantizar su correcto funcionamiento (o reparación). Las fallas en cascada , por ejemplo, son causas de falla particularmente complejas. Los casos extremos y los casos extremos son situaciones en las que suelen ocurrir problemas complejos, inesperados y difíciles de depurar.

Fallo por corrosión

Los materiales pueden degradarse por su entorno mediante procesos de corrosión , como la oxidación en el caso del hierro y el acero . Dichos procesos también pueden verse afectados por la carga en los mecanismos de corrosión bajo tensión y agrietamiento por tensión ambiental .

Véase también

Notas

^ Si bien la corrosión no es técnicamente un modo de falla mecánica, generalmente se incluye en los modos de falla mecánica porque conduce directamente a fallas mecánicas.
^ Stephens, Ralph I.; Fatemi, Ali; Stephens, Robert R.; Fuchs, Henry O. (3 de noviembre de 2000). Fatiga de metales en ingeniería. John Wiley & Sons. ISBN 9780471510598.

[1] Si bien la corrosión no es técnicamente un modo de falla mecánica, generalmente se incluye en los modos de falla mecánica porque conduce directamente a fallas mecánicas.

[2] Stephens, Ralph I.; Fatemi, Ali; Stephens, Robert R.; Fuchs, Henry O. (3 de noviembre de 2000). Fatiga de metales en ingeniería. John Wiley & Sons. ISBN 9780471510598.