ANÁLISIS DE FALLAS
Los detalles más pequeños con la máxima precisión óptica.
La realización periódica de análisis de fallas permite a la industria garantizar la calidad de sus procesos y el aumento o continuidad de su productividad. Por medio del Análisis de fallas es posible calcular su probabilidad de ocurrencia y la magnitud de sus consecuencias, además de establecer parámetros para prevenir que estas ocurran gracias a un mejor diseño, selección de material, proceso de fabricación de la pieza y condiciones más adecuadas de uso.
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Análisis de fallas de materiales
El análisis de fallas es de gran relevancia en el análisis de materiales para la industria actual. Se otorga gran importancia a una documentación completa y sistemática del daño, así como a todas las pruebas e investigaciones realizadas. La documentación no solo sirve para identificar la causa del daño, sino también como base de comunicación para un equipo de profesionales a menudo interdisciplinario. Además sirve como prueba para el cliente. En particular, la documentación óptica del daño es elemental. Para una comprensión profunda de la propagación y la causa de la falla, la documentación holística del daño y también la periferia a menudo descuidada es muy importante. La investigación adicional de los componentes dañados generalmente se lleva a cabo con microscopios estereoscópicos de bajo aumento dependiendo del tamaño del componente. El anillo segmentable, las fuentes de luz oblicuas o puntuales ayudan, por ejemplo, a mostrar patrones de fractura o daños en la superficie (por ejemplo, grietas, agujeros, ranuras). Incluso los microscopios digitales o de zoom se utilizan cada vez más en el campo de los estudios de casos de daños. Un campo importante es el estudio de la corrosión y los errores inducidos mecánicamente en las conexiones eléctricas (por ejemplo, juntas de soldadura).
La mayoría de las fracturas en ingeniería mecánica pueden atribuirse a fracturas por fatiga. El ejemplo muestra la superficie de fractura característica de un componente de aluminio cíclico con el comienzo de la grieta en la sección inferior de la imagen. Aquí, la documentación se lleva a cabo inicialmente con un microscopio de zoom y continúa para su posterior análisis en el microscopio electrónico de barrido. Para la evaluación final de la causa de la fractura, a menudo se examina una microsección del origen de la fractura con microscopía de luz reflectante.
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Solo en Alemania, el daño por corrosión y sus consecuencias resultan en costos de miles de millones de euros anuales. Además del daño económico, la corrosión es un riesgo de seguridad significativo, especialmente para los componentes relevantes para la seguridad, como las tuberías de gas. El análisis microscópico de luz y escaneo electrónico de componentes corroídos es un cofre de herramientas importante para determinar la causa de la corrosión y determinar cómo prevenir daños como este en el futuro. Para establecer la extensión del área dañada por la corrosión, la tubería de gas se documenta con un microscopio estereoscópico. Los fenómenos de corrosión más pequeños, como las picaduras o la formación de agujeros incipientes, se pueden visualizar mediante microscopía electrónica de barrido. La causa exacta y la manifestación de la corrosión pueden examinarse nuevamente en una micro-sección y con microscopía de luz reflectante. Aquí se ven claras diferencias entre los diferentes tipos de corrosión. El ejemplo muestra las características de la corrosión por picadura.
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Soldadura agrietada en el componente microelectrónico
Las juntas de soldadura agrietadas de los componentes microelectrónicos conducen directamente a la falla del componente y, en el peor de los casos, a la falla de plantas y sistemas completos. El análisis de fallas es, por lo tanto, una herramienta indispensable para encontrar la causa del daño y prevenir fallas futuras. El ejemplo muestra un componente microelectrónico soldado donde se fracturó en algunas juntas de soldadura, otras juntas no muestran daños. La documentación macroscópica se llevó a cabo para detectar diferencias entre las juntas de soldadura intactas y rotas usando un microscopio de zoom. Esto ya muestra claras diferencias. Después de esto, la superficie de la fractura se investiga en el microscopio electrónico de barrido. En el contraste secundario de electrones, son visibles diferentes patrones de fractura. Después de una cuidadosa preparación materialográfica de una junta de soldadura rota, el área de fractura se puede examinar con microscopía óptica. Solo en la micro-sección y con microscopía óptica se puede ver que el origen de la grieta está en la soldadura. La combinación de diferentes técnicas microscópicas y los resultados obtenidos permiten determinar la causa del daño.
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