Las microfisuras térmicas son grietas microscópicas que aparecen en materiales metálicos como resultado de tensiones internas generadas por cambios bruscos de temperatura durante procesos térmicos como el corte por láser, soldadura o plegado en caliente. Aunque no siempre son visibles a simple vista, estas microgrietas pueden debilitar la estructura del material, afectar su durabilidad y comprometer su comportamiento en condiciones de carga o fatiga. Son un defecto crítico en sectores donde se exige alta integridad estructural, como la aeronáutica, automoción o componentes sometidos a vibración o presión constante.
¿Por qué se producen las microfisuras térmicas?
Las microfisuras se originan cuando un material experimenta un gradiente térmico severo —es decir, una diferencia de temperatura elevada entre zonas contiguas—, lo que genera expansiones y contracciones desiguales. Si estas tensiones superan el límite elástico del material, se generan pequeñas grietas internas que, con el tiempo o bajo cargas repetidas, pueden propagarse y causar fallos mayores.
Los principales factores que favorecen la aparición de microfisuras térmicas son:
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Enfriamiento rápido tras un proceso térmico (como el corte por láser con oxígeno).
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Alta rigidez del material o baja tenacidad.
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Mal diseño térmico del proceso, sin controlar la disipación de calor.
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Presencia de impurezas, óxidos o inclusiones internas.
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Tensiones residuales acumuladas por deformaciones previas o tratamientos inadecuados.
¿Dónde suelen aparecer?
Las microfisuras térmicas pueden localizarse en distintos puntos de una pieza metálica:
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En los bordes de corte si no se ha controlado bien la velocidad o el tipo de gas.
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En la zona afectada térmicamente (ZAT), entre la zona fundida y el metal base.
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En cordones de soldadura, especialmente en materiales duros o aleaciones complejas.
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En zonas plegadas en caliente si no se permite un enfriamiento progresivo.
Son especialmente frecuentes en aceros aleados, aceros inoxidables, aluminio y titanio, donde la sensibilidad térmica es mayor.
Consecuencias de las microfisuras térmicas
Aunque su tamaño es microscópico, las microfisuras térmicas pueden tener consecuencias importantes:
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Reducción de la resistencia mecánica general de la pieza.
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Fallas estructurales bajo carga o fatiga, incluso sin deformación previa.
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Dificultades en procesos posteriores, como soldadura o mecanizado.
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Rechazo en controles de calidad no destructivos, como ensayos por ultrasonidos o líquidos penetrantes.
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Disminución de la vida útil del componente en servicio.
Por eso, es fundamental detectar, prevenir y eliminar estas microgrietas en procesos industriales exigentes.
¿Cómo se pueden evitar las microfisuras térmicas?
La prevención de microfisuras térmicas requiere un diseño térmico adecuado del proceso, junto con una correcta selección de materiales y parámetros. Algunas medidas clave son:
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Ajustar la velocidad y potencia del láser para reducir gradientes térmicos excesivos.
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Usar gases de asistencia que generen menos calor residual, como el nitrógeno.
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Evitar enfriamientos bruscos, permitiendo una disipación gradual del calor.
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Precalentar materiales sensibles antes de cortar o soldar.
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Usar materiales de buena calidad, sin impurezas ni tensiones internas.
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Realizar tratamientos térmicos posteriores como el alivio de tensiones o recocido.
Además, es recomendable utilizar software de simulación térmica en procesos críticos, que permita anticipar zonas de riesgo y ajustar el diseño antes de la producción real.
Las microfisuras térmicas son un defecto serio que puede comprometer la calidad y seguridad de componentes metálicos cortados o soldados. Si bien son difíciles de detectar a simple vista, sus consecuencias pueden ser graves si no se controlan. Implementar procesos térmicos bien diseñados, seleccionar materiales adecuados y realizar controles preventivos es clave para evitar su aparición y garantizar la integridad estructural de las piezas. En entornos industriales exigentes, como la automoción, la aeronáutica o la maquinaria pesada, este tipo de control marca la diferencia entre una producción fiable y un posible fallo en servicio.
