La medición con el método del agujero ciego permite realizar un análisis experimental minucioso de las tensiones residuales con un coste relativamente bajo. Este método está incluido en el campo de las técnicas mecánicas semidestructivas para medir las tensiones residuales mediante el uso de rosetas extensométricas.
Todos los métodos mecánicos se basan en la extracción del material del componente bajo examen, para liberar las tensiones y con ello, alterar su equilibrio; el material que queda se deforma para recuperar el equilibrio. Las deformaciones obtenidas son adquiridas posteriormente por una roseta extensométrica, utilizando funciones apropiadas para rastrear las tensiones residuales originales. Las técnicas semidestructivas extraen solo una pequeña parte del material en el componente principal dejando intacta su estructura para facilitar ensayos futuros o, en algunos casos, incluso su reutilización.
El método de la roseta perforada consiste en hacer un agujero de pequeño tamaño usando una tecnología de alta velocidad que induce una alteración en el estado de deformación inicial, permitiendo la redistribución de las tensiones residuales acumuladas dentro del material. Esta variación puede medirse con una roseta extensométrica de tres ramas, a través de las cuales se procede a la adquisición y procesamiento posterior de los datos para obtener los valores de las tensiones residuales.
En términos de coste, precisión y versatilidad, este es uno de los métodos no destructivos más eficaces para medir las tensiones residuales, y es ampliamente conocido como “método del agujero”. Puede realizarse en varios tipos de configuraciones dependiendo de las dimensiones de la roseta extensométrica y de la fresa correspondiente utilizada: en efecto, al cambiar estos dos parámetros se puede aumentar la precisión de la medida cerca de la superficie o, como alternativa, la profundidad total analizada. Más concretamente, el método del agujero puede dar resultados en tensiones residuales no uniformes hasta 2 mm de profundidad, o bien, una resolución muy cercana a la superficie (5-10 µm). La configuración típica utilizada requiere un agujero con un diámetro de 2 mm aproximadamente y ofrece resultados de tensiones residuales no uniformes hasta 1 mm de profundidad.
Para realizar una prueba completa utilizando el método del agujero es necesario ejecutar los procedimientos siguientes:
- Instalación de una roseta extensométrica apropiada de tres ramas.
- Ejecución de un pequeño agujero en el centro de la roseta.
- Medición de las deformaciones producidas por el relajamiento del material.
- Cálculo de las tensiones residuales derivadas de las deformaciones adquiridas.
El método del agujero con roseta extensométrica ha sido normalizado a nivel internacional según la normativa ASTM E 837-20 para estados de tensiones uniformes y no uniformes.
Dicha norma especifica el número de incrementos de perforación requeridos, los coeficientes necesarios para determinar el valor de las tensiones residuales y la incertidumbre típica asociada a este tipo de medida.