Máquina de ensayo de tracción (máquina para pruebas de tensión): tipos, especificaciones y cómo elegirla

La máquina de ensayo de tracción (máquina para pruebas de tensión; en inglés, tensile tester) es el equipo que estira una probeta de ensayo a velocidad controlada y mide la fuerza y el alargamiento hasta la rotura. Elegir la correcta es hacer coincidir cuatro números con su ensayo: la fuerza máxima (capacidad), la fuerza mínima medida con exactitud (celda de carga y clase), la carrera y la velocidad.

Esta es una guía de selección y compra. No explica el ensayo ni el funcionamiento interno de la máquina, que están en los artículos del ensayo de tracción (prueba de tensión) y de la máquina universal de ensayos. Aquí el camino sigue el orden de decisión de quien compra: qué tipos de máquina existen, qué le exige a la máquina la norma de su ensayo, qué capacidad y qué celdas elegir, cómo leer la ficha técnica sin caer en las trampas, qué mordazas y extensómetro comprar, qué exigir en la calibración y en la entrega, qué pesa en el costo, cuándo conviene comprar usada o subcontratar, y qué pedir en la cotización. Las normas citadas tuvieron su edición y vigencia verificadas el 13/10/2026.

Máquina de ensayo de tracción, tensile tester y máquina universal: ¿el mismo equipo?

En la mayoría de los casos, sí: máquina de ensayo de tracción, tensile tester, tensile testing machine, pull tester y máquina universal de ensayos (UTM o MUE) son nombres del mismo tipo de equipo, un marco (pórtico) con travesaño móvil, celda de carga, mordazas y software. El nombre cambia con el mercado y con el uso. "Universal" indica que la misma estructura también hace compresión, flexión y corte, cambiando las mordazas por platos y dispositivos. "Tensile tester" es el término de catálogo en Estados Unidos, y ZwickRoell lo define como un sistema electromecánico que aplica fuerza de tracción al material. "Tensometer" es un nombre antiguo, registrado por Wikipedia; "material strength tester" y "material stress tester" aparecen en las búsquedas como sinónimos genéricos.

Hay equipos que solo traccionan y no son máquinas universales: el dinamómetro (force gauge) montado en un soporte motorizado, el probador de hilos y el probador de fuerza de ruptura de productos (break strength tester). Miden fuerza de tracción, pero con límites de velocidad, carrera, exactitud y accesorios que la siguiente sección compara. Cómo está construida la máquina por dentro (marco, husillos, celda, encoder, controlador) ya se explica en componentes de la máquina universal de ensayos; esta guía parte de ahí.

Tipos de máquina de ensayo de tracción: del dinamómetro a la máquina de piso

Los tipos de máquina de ensayo de tracción se distinguen, para quien compra, por el rango de fuerza, por la forma de accionamiento y por lo que la máquina puede medir además de la fuerza: del dinamómetro manual de pocos newtons a la servohidráulica de miles de kilonewtons. Instron resume la gama como máquinas de 0.02 N a 2,000 kN, con baja fuerza en máquinas de banco de una o dos columnas y alta fuerza en marcos de piso. Wikipedia registra máquinas de más de 53 MN. El esquema de abajo muestra las seis categorías que un comprador encuentra en los catálogos, de la menor a la mayor, sin escala: el dinamómetro sujeto a un soporte motorizado, la portátil de banco, la de columna simple y la de doble columna de banco, la de piso electromecánica y la servohidráulica de piso, con el cilindro hidráulico en la base.

Cada categoría resuelve un problema y tiene un límite claro. La tabla resume el rango de fuerza típico, el uso y el límite de cada una, con la fuente del rango:

Tipo	Rango típico	Para qué sirve	Límite
Dinamómetro manual o probador de manivela	hasta 2.5 kN (Ametek)	verificación rápida en la línea de producción	velocidad no controlada; sin curva confiable
Dinamómetro en soporte motorizado	hasta 6.7 kN (Mark-10 ESM1500)	control de calidad de componentes, conectores, empaques	exactitud en % de la escala completa; carrera y accesorios limitados
Micro y portátil de banco	10 N a 1 kN (Sisco; Biopdi 200 N a 1 kN)	película, papel, hilo, cinta, pieza pequeña	espacio de ensayo estrecho; baja capacidad
Columna simple de banco	hasta 5 a 10 kN (TestResources; Biopdi)	polímeros, elastómeros, textiles	la carga fuera del eje de la columna limita la capacidad
Doble columna de banco	de 5 a 10 kN a 200 kN o más	metales, láminas, compuestos, sujetadores	banco reforzado
De piso (autoportante)	300 kN a 1,000 kN (Biopdi); a partir de 330 kN (ZwickRoell)	varillas gruesas, cables, perfiles	piso dimensionado y alimentación trifásica
Servohidráulica	300 a 2,000 kN (TestResources); hasta decenas de MN	fuerza muy alta y ensayo dinámico	aceite, mantenimiento; el rango calibrado empieza más arriba
Horizontal	según el modelo	cables, cinchos, cuerdas y piezas largas	nicho; pocas normas de material
In situ (dentro de un microscopio)	de milinewtons a cientos de newtons	investigación de microestructura	no es un equipo de control de calidad

¿Dinamómetro en soporte motorizado o máquina universal?

La mitad de los resultados de búsqueda de "benchtop tensile tester" son dinamómetros montados en soportes motorizados, y la pregunta que se hace el comprador es si sustituyen a la máquina universal. La respuesta depende de cuatro diferencias. La primera es la exactitud: la del dinamómetro se da en porcentaje de la escala completa (fondo de escala), un error fijo en newtons que pesa cada vez más en las lecturas bajas; la propia Mark-10 muestra que un error de ±0.05 lbf se convierte en ±5% en una lectura de 1 lbf. En la máquina universal, la clase de la ISO 7500-1 limita el error en porcentaje de la lectura, dentro del rango verificado. La segunda es la capacidad que cambia con la velocidad: el soporte ESM1500 de Mark-10, por ejemplo, soporta 6.7 kN por debajo de 1,525 mm/min y 4.5 kN por encima. La tercera es la carrera y el espacio (813 mm en el ESM1500). La cuarta es el extensómetro: un soporte de dinamómetro rara vez acepta extensómetro y software de norma de material.

El veredicto práctico: para el control de producción de componentes (fuerza de arrancamiento, de conector, de tapa, de empaque), el dinamómetro motorizado cumple y cuesta menos. Para propiedades del material según ASTM E8, ISO 6892-1, ASTM D638 o ISO 527, con módulo y límite de fluencia, en general no cumple, porque esas normas piden una máquina de velocidad constante con clase de fuerza verificada y extensómetro clasificado.

¿De banco (benchtop) o de piso (floor-standing)?

La división es de fuerza y de infraestructura. Las máquinas de banco van de algunos cientos de newtons a 200 kN en la línea de Biopdi, y las de piso (autoportantes) cubren de 300 a 1,000 kN. Lo que cambia para quien compra es el peso y la instalación: en la línea M2, la portátil pesa 15 kg y se conecta a un contacto común de 220 V; la de columna simple, 105 kg; la de doble columna de 200 kN, 760 kg, sobre un banco reforzado; las de piso, de 1,220 a 3,500 kg, con piso dimensionado y alimentación trifásica. Quien ensaya varillas de acero de más de 25 mm o cables de alta carga va a la máquina de piso; casi todo lo demás cabe en una de banco.

Portátil y manual: cuándo sirven

La portátil (portable tensile tester) es una máquina universal pequeña, con control de velocidad y software, lo bastante ligera para llevarla a la línea de producción, al campo o al salón de clases; sirve para películas, papel, hilos, cintas y componentes pequeños. La manual (manual tensile tester), de manivela o palanca, aplica la fuerza sin control de velocidad e indica solo el pico. Verifica si una pieza aguanta la carga mínima, pero no genera resultados según norma de material, porque toda norma de tracción fija la velocidad.

Electromecánica o servohidráulica para tracción

Para el ensayo estático de tracción hasta algunos cientos de kilonewtons, la electromecánica es la elección natural: controla la velocidad y la posición con más finura, no necesita aceite y exige menos mantenimiento. TestResources ubica la electromecánica hasta 300 kN y la electrohidráulica de 300 a 2,000 kN; la línea electromecánica de Biopdi llega a 1,000 kN. Para el comprador, el punto que pesa es el rango útil de la medición de fuerza: TensileMill informa un rango de 0.2% a 100% de la escala completa en sus electromecánicas y de 1% a 100% en las servohidráulicas, y ZwickRoell indica que el rango calibrado de las servohidráulicas suele empezar en 1% de la nominal. La diferencia técnica entre los accionamientos está en electromecánica, hidráulica o servohidráulica; el ensayo dinámico, de fatiga, es otro equipo, tratado en ensayo de fatiga.

¿Cuál es el tipo más común de máquina de ensayo de tracción?

La máquina universal electromecánica de banco, en el rango de hasta 10 kN, con mordazas neumáticas. Un indicio viene del mayor fabricante del sector: Instron informa que la mordaza neumática de acción lateral está en más de la mitad de sus máquinas universales, y esa mordaza trabaja hasta 10 kN. Esto refleja el volumen de ensayos de plásticos, elastómeros, películas, textiles y componentes, que sumados superan a los de metales en cantidad de probetas.

De la norma a la especificación: lo que cada ensayo le exige a la máquina

La especificación de una máquina de ensayo de tracción empieza por la norma del ensayo, no por el catálogo: la norma define la fuerza típica, la velocidad y el modo de control, la mordaza, la clase del extensómetro y, de forma indirecta, la carrera. Una máquina que cumple la ASTM E8 con holgura puede fallar con una película de la ASTM D882 por falta de una celda pequeña, y una que sirve para la D882 puede no tener carrera para el caucho de la ASTM D412. La tabla traduce las normas más solicitadas en requisitos de máquina (ediciones verificadas en la tienda de ASTM y en el catálogo de ISO el 13/10/2026); el procedimiento de cada ensayo está en las guías enlazadas.

Norma y material	Lo que pesa en la máquina	Mordaza y extensómetro	Estructura típica
ASTM E8/E8M-25 e ISO 6892-1:2019, metales	decenas a cientos de kN; control por velocidad de deformación (ISO, método A)	de cuña; extensómetro B-2 (ASTM E83) o clase 1 (ISO 9513)	doble columna o de piso
ASTM D638-22 e ISO 527-2:2025, plásticos rígidos	pocos kN; velocidades de 1 a 500 mm/min (D638)	de cuña o neumática; extensómetro B-2 para el módulo	columna simple o doble de 5 a 10 kN
ASTM D882-26a, películas de menos de 1 mm	de newtons a cientos de newtons; celda pequeña	neumática de caras lisas o engomadas	portátil o columna simple
ASTM D412-16(2021), caucho y TPE	baja fuerza, alargamiento de varias veces la longitud, 500 mm/min	neumática o de rodillos; extensómetro de gran deformación	columna simple de carrera larga
ASTM D3039/D3039M-17(2025), compuestos	decenas de kN en una probeta delgada y rígida; alineación	de cuña con alta presión; extensómetro o galga extensiométrica (strain gauge)	doble columna
ISO 13934-1:2013 y ASTM D5035-11(2024), telas	cientos de N a algunos kN; máquina de velocidad constante de extensión (CRE)	mordazas anchas; alargamiento medido por el travesaño	columna simple o doble

Tres requisitos de esta tabla suelen olvidarse en la compra. La ISO 13934-1 restringe el método a máquinas CRE, es decir, a la máquina universal electromecánica de velocidad constante. La ISO 6892-1 pide extensómetro de clase 1 de la ISO 9513 para el límite de fluencia convencional (R_p0.2), y la ASTM D638 pide clase B-2 de la ASTM E83 para el módulo: sin el extensómetro correcto, la máquina mide fuerza, pero no entrega el resultado de la norma. Y la ASTM D412 trabaja a 500 mm/min con alargamientos de varios cientos por ciento, lo que pone a prueba al mismo tiempo la velocidad máxima y la carrera. La varilla corrugada CA-50 según la ABNT NBR 7480 (la norma brasileña de acero para refuerzo de concreto) tiene el dimensionamiento de la máquina resuelto en el artículo de la máquina universal de ensayos, con el ejemplo de la varilla de 16 mm. Los detalles de cada norma están en las guías de ASTM E8 e ISO 6892-1, ASTM D638, ASTM D882, ASTM D412 e ISO 37 y ASTM D3039.

Capacidad: la fuerza máxima y la mínima que usted necesita medir

La capacidad de una máquina de ensayo de tracción se elige por los dos extremos: la mayor fuerza de rotura esperada define el marco de carga, y la menor fuerza que se debe medir con exactitud define las celdas de carga. La mayor fuerza se estima con el área de la sección de la probeta multiplicada por la mayor resistencia a la tracción que puede tener el material: F_máx = A₀ × R_m. TestResources recomienda elegir la celda de modo que la probeta se rompa entre el 20% y el 80% de su capacidad; fuera de ese rango, se usa una segunda celda. La regla no es normativa, pero resume bien el problema: por encima del 80% falta margen para lotes más resistentes, y por debajo del 20% la lectura se acerca al inicio del rango verificado.

Hay que separar tres capacidades que las fichas técnicas mezclan: la del marco de carga (la estructura y el accionamiento), la de la celda de carga instalada y la de la mordaza. Vale la menor de las tres. Una máquina de 100 kN con mordaza neumática de 10 kN es, para ese ensayo, una máquina de 10 kN. La gráfica siguiente muestra, en una escala de fuerza de 10 N a 1 MN, la capacidad de las ocho estructuras de la línea M2 de Biopdi (barras azules), el rango de las celdas de carga de la línea (barra gris, de 0.05 a 1,000 kN) y la fuerza de rotura estimada de cuatro probetas, numeradas del 1 al 4. La probeta 1, una película, se rompe por debajo de la estructura más pequeña, y eso es lo que resuelve la celda de carga.

Ejemplo resuelto 1: barra de acero según ASTM E8

Un laboratorio va a ensayar acero ASTM A36, cuya resistencia a la tracción va de 400 a 550 MPa, en probeta redonda estándar de la ASTM E8, de 12.5 mm de diámetro. Cálculo de Biopdi:

1. Área: A₀ = π × 12.5² / 4 = 122.7 mm².
2. Fuerza máxima, con el límite superior del A36: 122.7 × 550 = 67,500 N = 67.5 kN.
3. Para romper por debajo del 80% de la capacidad: 67.5 / 0.8 = 84.4 kN. La máquina de 50 kN no sirve; la de 100 kN sí.
4. Verificación del extremo inferior: un lote en el mínimo del A36 se rompe con 122.7 × 400 = 49.1 kN, el 49% de una celda de 100 kN. Los dos extremos quedan entre el 20% y el 80%.

En la línea M2, la estructura MBIOII-200-M2 tiene versión de 100 kN. Si el mismo laboratorio también ensaya láminas delgadas (5 kN, probeta 3 de la gráfica), la celda de 100 kN trabajaría al 5% de su capacidad, y una segunda celda, de 10 o 20 kN, lo resuelve.

Ejemplo resuelto 2: película delgada, el otro extremo

El mismo laboratorio recibe una película de 25 mm de ancho y 0.05 mm de espesor, con resistencia estimada de 30 MPa (hipótesis ilustrativa). El área es 25 × 0.05 = 1.25 mm², y la fuerza de rotura, 1.25 × 30 = 37.5 N. En una celda de 100 N, esa fuerza está al 37.5% de la capacidad, dentro de la regla. En una celda de 10 kN, estaría al 0.375%, por debajo del inicio típico del rango calibrado de una celda estándar, que ZwickRoell sitúa en el 0.4% de la nominal (40 N, en una de 10 kN). Además, el tramo inicial de la curva, donde se lee el módulo, tiene fuerzas todavía menores que la de rotura. La conclusión vale para cualquier laboratorio que ensaye desde películas hasta metales: una sola celda no cubre los dos extremos; la máquina necesita celdas intercambiables. La línea M2 tiene celdas de 0.05 kN (5 kgf) a 1,000 kN. Los cálculos de rango de celda, resolución y límite inferior se detallan en el artículo sobre la celda de carga.

Un caso intermedio completa el panorama: la probeta tipo I de la ASTM D638 tiene una sección de 13 × 3.2 mm = 41.6 mm²; con una resistencia de 50 MPa (hipótesis), se rompe con 2.08 kN, o el 42% de una celda de 5 kN. Es el rango típico de las máquinas de una columna.

Cómo leer la ficha técnica: 10 renglones y la trampa de cada uno

Leer la ficha técnica de una máquina de ensayo de tracción es verificar, renglón por renglón, en qué condición vale cada número: la capacidad a qué velocidad, la exactitud en porcentaje de qué, la carrera con o sin las mordazas. Dos fichas con "50 kN, clase 1, 0.001 a 500 mm/min" pueden describir máquinas muy distintas. Los diez renglones siguientes son los que más cambian la decisión.

1. Capacidad del marco de carga

Es la mayor fuerza que aplican la estructura y el accionamiento. La pregunta al proveedor es si vale en todo el rango de velocidad: en algunos equipos, como el soporte ESM1500 ya mencionado, la fuerza máxima disminuye por encima de cierta velocidad. Y la capacidad del marco no dice nada sobre la de la celda ni la de la mordaza.

2. Celdas de carga y rango verificado

La ficha debe indicar qué celdas acompañan a la máquina y cuál es el rango verificado de cada una, desde el límite inferior hasta el 100%. TensileMill publica "0.2% a 100% de la escala completa" por modelo; Instron afirma que sus celdas tienen exactitud hasta 1/1000 de la capacidad. Son cifras del fabricante; lo que vale para el laboratorio es el certificado de calibración de cada celda, con el límite inferior en el que se confirmó la clase.

3. Exactitud: porcentaje de la lectura o de la escala completa

"±0.1% FS" (de la escala completa, full scale) y "clase 1" miden cosas diferentes. Un error de ±0.1% de la escala completa en una celda de 5 kN es un error fijo de ±5 N, sea cual sea la fuerza. La clase 1 de la ISO 7500-1 limita el error relativo de indicación a ±1% de la lectura, en cada punto del rango verificado. La gráfica siguiente compara las dos especificaciones en una celda de 5 kN: la curva naranja es el error de ±5 N dividido entre la fuerza medida, y la línea azul es el límite del 1% de la clase 1, válido a partir de 20 N (hipótesis de resolución de 0.1 N, ya que la ISO 7500-1 exige un límite inferior de al menos 200 veces la resolución en la clase 1). La franja gris queda por debajo del rango verificado.

La lectura de la gráfica tiene dos lados. En una lectura de 50 N, el error de ±5 N es ±10% (cálculo de Biopdi), diez veces el límite de la clase 1, que sería ±0.5 N. Por encima de 500 N (10% de la capacidad), la especificación de ±0.1% FS es más estricta que el 1% de la lectura. Es decir, la especificación en escala completa es buena cerca de la capacidad y mala en las fuerzas bajas, que es justamente donde están las películas, las fibras y el inicio de la curva. Por eso la pregunta correcta es: ¿cuál es el error en la menor fuerza que voy a medir? Mark-10 hace la misma cuenta con sus propias cifras: ±0.05 lbf representa ±5% de una lectura de 1 lbf y ±0.17% de una de 30 lbf.

4. Resolución no es exactitud

La resolución es el paso más pequeño que muestra el indicador; la exactitud es cuánto se aleja la lectura del valor verdadero. Una ficha puede mostrar la fuerza con seis dígitos y el desplazamiento con 0.0001 mm (resolución que Biopdi declara para el sensor óptico del travesaño) sin que eso indique el error. La resolución importa por otro motivo: define el límite inferior del rango en el que se puede declarar la clase, como se mostró arriba.

5. Carrera, espacio de ensayo y garganta

La carrera es cuánto se desplaza el travesaño; el espacio vertical útil debe alojar las dos mordazas, la probeta y el alargamiento hasta la rotura. El espacio de ensayo, la distancia libre entre columnas, limita el ancho de la probeta y de los dispositivos. En una máquina de una columna, la garganta (distancia del eje de ensayo a la columna) limita el tamaño de la pieza; ChemInstruments, por ejemplo, declara 89 mm en su máquina de 200 lb. Los elastómeros y las películas de alta elongación agotan la carrera antes de romperse, y el esquema siguiente muestra la cuenta para un caucho: 60 mm entre mordazas al inicio (a) y 480 mm en la rotura (b), con un recorrido del travesaño de 420 mm.

La cuenta, de Biopdi y con hipótesis señaladas: un caucho que se alarga 700% en la distancia entre mordazas termina con 60 × (1 + 7) = 480 mm entre las caras de las mordazas. El travesaño recorre 480 − 60 = 420 mm, y el espacio vertical debe sumar esos 480 mm a la altura de las dos mordazas. En una máquina de una columna con 890 mm de carrera, cabe; si el compuesto se alarga 1,000%, la separación final llega a 660 mm, y sumadas las mordazas, el margen se acaba. Para ese caso existe la columna extendida, con 1,290 mm en la línea M2. En la práctica, el alargamiento entre mordazas es menor que el medido en el tramo útil, porque las cabezas de la probeta se estiran menos; la cuenta anterior queda del lado de la seguridad.

6. Rango de velocidad

El rango debe cubrir la menor y la mayor velocidad de las normas que usa el laboratorio: fracciones de milímetro por minuto en el control de deformación de metales, 500 mm/min en el caucho según la ASTM D412. Dos preguntas lo complementan: ¿la fuerza máxima vale a la velocidad máxima? ¿Y la máquina mantiene la velocidad constante bajo carga, o esta cae cuando sube la fuerza?

7. Tasa de adquisición

La tasa de adquisición es cuántos puntos por segundo registra el sistema. Decide si el pico de fuerza de una rotura frágil o la meseta de una fluencia discontinua aparecen en la curva. La trampa es confundir el muestreo interno con la tasa grabada: Mark-10 informa un muestreo interno de hasta 14,000 Hz y una salida de 25 a 50 Hz a la computadora; ChemInstruments declara 400 Hz con promedio de 8 lecturas, un punto cada 20 ms. La pregunta al proveedor es la tasa efectivamente grabada en el archivo del ensayo. Para evaluar el sistema de adquisición de una máquina universal existe la guía ASTM E1856-13(2021).

8. Rigidez y alineación

La rigidez del marco de carga y de las mordazas entra en la lectura de desplazamiento del travesaño, que incluye la deformación de la máquina, de las mordazas y de las holguras; por eso el módulo de elasticidad se mide con extensómetro, como muestra el ejemplo de por qué el módulo medido con el travesaño sale bajo. La alineación decide si hay flexión parásita en la probeta, lo que pesa en compuestos y en materiales frágiles. La práctica para verificarla es la ASTM E1012-19; quienes trabajan en el sector aeronáutico suelen exigir esa verificación.

9. Modos de control

Lo mínimo es la velocidad constante del travesaño. Las normas de metales piden más: la ISO 6892-1, en el método A1, controla la velocidad de deformación en lazo cerrado, con la señal del extensómetro retroalimentando al controlador. Pregunte si la máquina controla por fuerza, por posición y por deformación, y si cambia de modo durante el ensayo (por ejemplo, deformación en el régimen elástico y posición después de la fluencia).

10. Software y controlador

El software define lo que la máquina entrega al final: normas preconfiguradas, cálculo de los resultados de cada norma, reporte, exportación de datos crudos, perfiles de usuario y registro de auditoría. Pregunte por la licencia (por máquina o por computadora, con o sin actualizaciones), por el idioma y por la antigüedad del controlador. TestResources señala un controlador de diez años o más como señal de alerta, porque las refacciones y las actualizaciones se vuelven difíciles; ZwickRoell, como contrapunto, declara garantizar refacciones durante al menos diez años después de que un producto sale de línea.

La tabla resume los diez renglones, con la pregunta que separa una ficha buena de una ficha bonita:

Renglón de la ficha	Pregunta al proveedor	Trampa
Capacidad	¿Vale en todo el rango de velocidad?	marco de carga, celda y mordaza son tres números; vale el menor
Celdas	¿Cuáles se incluyen y cuál es el rango verificado de cada una?	una sola celda grande para todo
Exactitud	¿% de la lectura o % de la escala completa?	±0.1% FS se convierte en ±10% a 1/20 de la capacidad
Resolución	¿Cuál es el error, además del número de dígitos?	resolución leída como exactitud
Carrera, espacio de ensayo, garganta	¿El espacio incluye las mordazas?	elastómero que no se rompe por falta de carrera
Velocidad	¿La fuerza máxima vale a la velocidad máxima?	velocidad que cae bajo carga
Adquisición	¿Cuál es la tasa grabada en el archivo?	muestreo interno anunciado como tasa de registro
Rigidez y alineación	¿Hay verificación según la ASTM E1012?	módulo medido con el travesaño
Control	¿Controla por deformación en lazo cerrado?	solo velocidad de travesaño para una norma de metales
Software	¿Licencia, normas incluidas, antigüedad del controlador?	software o controlador sin soporte en pocos años

Mordazas, dispositivos y extensómetro: qué comprar para cada material

La mordaza decide qué puede sujetar la máquina de ensayo de tracción, y el extensómetro decide qué puede medir; ambos se compran según el material y la norma, no según la capacidad de la máquina. El conjunto de mordazas y accesorios (en inglés, tensile testing tooling) es la parte de la configuración que más varía de un laboratorio a otro. En la foto, una probeta plana tipo corbata (hueso de perro) está sujeta entre dos mordazas de cuña de caras estriadas, y un extensómetro de cuchillas está apoyado en la zona calibrada: la cuña aprieta más a medida que la fuerza aumenta, y el extensómetro mide el alargamiento solo en la longitud de referencia, sin la deformación de la máquina.

Cada familia de mordazas resuelve una forma de deslizamiento o de rotura fuera de lugar. La cuña se autoaprieta con la fuerza y sirve para metales, compuestos y plásticos rígidos; Instron ofrece cuñas manuales hasta 250 kN e hidráulicas hasta 500 kN en máquinas electromecánicas y 2,000 kN en las hidráulicas. La neumática de acción lateral aplica una fuerza de sujeción constante, sin aplastar la probeta, y sirve para películas, textiles y elastómeros (hasta 10 kN en Instron). Las mordazas de rodillos (rodillos autobloqueantes o excéntricos) enrollan hilos, cuerdas y cintas, para que la rotura no ocurra en la sujeción; Instron menciona rodillos autobloqueantes hasta 5 kN para elastómeros y películas. Las mordazas para probetas roscadas sirven para tornillos y probetas maquinadas con rosca. Las caras también cuentan: estriadas para metal, lisas o engomadas para película y caucho, que se rasgarían con la estría.

Material	Mordaza	Referencia de fuerza (Instron)	En la línea Biopdi
Metales, compuestos, plásticos rígidos	cuña manual, neumática o hidráulica	manual hasta 250 kN; hidráulica hasta 2,000 kN	cuña de 5, 20 y 200 kN; cuña neumática de 50 y 200 kN
Películas, textiles, elastómeros	neumática de acción lateral; de palanca	hasta 10 kN	de palanca de 5 kN; neumática para geotextiles
Hilos, cuerdas, cintas	rodillos excéntricos o autobloqueantes	rodillos autobloqueantes hasta 5 kN	rodillos excéntricos para hilos
Tornillos y piezas roscadas	mordaza para roscados	según el diámetro	mordaza para roscados
Cables y torones	cuña para cables	según el cable	dispositivo de tracción de cables
Probetas muy pequeñas	microtracción	según el modelo	dispositivo de microtracción

El extensómetro es obligatorio siempre que la norma pide una propiedad que depende de la deformación medida: módulo de elasticidad, límite de fluencia convencional y, en varios métodos, el alargamiento. La clase se define por la ASTM E83-25 (clases A, B-1, B-2, C, D y E) o por la ISO 9513:2012, confirmada por la ISO en 2022. La elección depende del material: clip-on, sujeto a la probeta, para pequeñas deformaciones de metales y plásticos rígidos; de gran deformación, para cauchos y películas; y sin contacto (óptico), cuando la probeta no puede tocarse o se rompe de forma violenta. El funcionamiento de cada tipo está en el artículo sobre el extensómetro y la galga extensiométrica, y los modelos de Biopdi, en la página de extensómetros.

Calibración, alineación y aceptación de la máquina en la entrega

Una máquina de ensayo de tracción nueva solo está lista para el laboratorio cuando llega con el sistema de fuerza calibrado y clasificado por rango, el extensómetro clasificado y, si la norma lo pide, la alineación verificada. Esto debe quedar por escrito en el pedido, no darse por hecho. Qué exigir en el contrato:

• Certificado de calibración del sistema de fuerza según la ISO 7500-1:2018 (ABNT NBR ISO 7500-1 en Brasil) o la ASTM E4-24, con la clase obtenida y el límite inferior del rango verificado de cada celda. Al 13/10/2026, la ISO 7500-1:2018 figura como "por revisar" en el catálogo de la ISO; la edición vigente sigue siendo la de 2018.
• Certificado del extensómetro según la ASTM E83 o la ISO 9513, con la clase en el rango de uso.
• Verificación de alineación según la ASTM E1012, cuando el ensayo la exige (compuestos, aeronáutica, materiales frágiles).
• Ensayo de aceptación con probetas del propio laboratorio, de material conocido, antes de la aceptación final.

Hay dos límites de la calibración que deben entenderse antes de la compra. La ISO 7500-1 advierte que trata de la calibración estática y que los valores no necesariamente son válidos para ensayos de alta velocidad o dinámicos: quien necesita ensayos de tracción a alta velocidad de deformación compra otro tipo de equipo y otra calibración. Y la clase no es la incertidumbre de la medición, que viene en el certificado. El proceso completo (quién calibra, cómo leer el certificado, la periodicidad de hasta 12 meses recomendada por la ISO 7500-1 y el límite de 18 meses de la ASTM E4) está en la guía de calibración de máquina universal de ensayos según la ISO 7500-1.

Seguridad, instalación e infraestructura

La instalación de una máquina de ensayo de tracción depende de su tamaño: las de banco requieren un banco firme y un contacto eléctrico común, y las de piso requieren un piso dimensionado, red trifásica y un área de seguridad alrededor. Antes de la compra, confirme con el proveedor:

• Peso y piso: en la línea M2, de 15 kg (portátil) a 3,500 kg (de piso de 1,000 kN); las máquinas de doble columna de banco requieren un banco reforzado.
• Alimentación: en la línea M2, 220 V en los modelos de banco y 220 V trifásico en los de piso, a 60 Hz. Las máquinas importadas pueden venir con otra tensión y frecuencia.
• Aire comprimido: las mordazas neumáticas requieren una línea de aire con la presión y el caudal definidos por el fabricante.
• Altura y acceso: altura libre para la carrera máxima y espacio para cargar y descargar probetas largas.
• Seguridad: en Brasil, la máquina está sujeta a la NR-12 (la norma reglamentaria brasileña de seguridad en máquinas), con evaluación de riesgos, protección de la zona de ensayo contra fragmentos, paro de emergencia y finales de carrera. Lo que la norma exige al fabricante y al empleador está en NR-12 en máquinas de ensayo.

Cuánto cuesta una máquina de ensayo de tracción y qué influye en el precio

El precio de una máquina de ensayo de tracción es el de una configuración, no el de un equipo: la capacidad y la estructura definen la base, y las celdas, mordazas, extensómetro, software, calibración y servicio suman el resto. Por eso dos propuestas para "una máquina de 50 kN" pueden no ser comparables. Los factores, en orden aproximado de peso:

• Capacidad y estructura: de la portátil a la de piso, cambian la estructura, el accionamiento y la instalación.
• Celdas de carga: una por cada rango de fuerza que el laboratorio necesita medir con exactitud (el ejemplo de la película y la barra de acero requiere dos).
• Mordazas y dispositivos por norma: las neumáticas cuestan más que las manuales, y cada material requiere la suya.
• Extensómetro: clip-on, de gran deformación o sin contacto, con clase según la norma.
• Software y control: normas incluidas, licencias y actualizaciones.
• Calibración inicial, instalación y capacitación.

Rangos de precio de referencia en el mercado de Estados Unidos

Los fabricantes que venden en el mercado estadounidense publican rangos de precio por categoría, y sirven como orden de magnitud para quien va a cotizar. La tabla reúne los de tres fabricantes independientes, en dólares, para máquina nueva, consultados el 13/10/2026: TestResources (Estados Unidos, página actualizada en junio de 2025), Testron (página de octubre de 2026) y Derui (guías de junio y julio de 2026). Solo se incluyen las categorías con al menos dos fuentes; donde una fuente no publica la categoría, la celda queda con guion. No son precios de Biopdi.

Categoría	TestResources	Testron	Derui
De banco, baja fuerza (hasta unos 25 kN)	US$ 14,000 a 32,000 (1 a 25 kN)	US$ 5,000 a 15,000 (una columna)	US$ 3,000 a 50,000 o más (de la básica a la profesional)
Fuerza media, doble columna (50 a 150 kN)	US$ 33,000 a 57,000	US$ 12,000 a 35,000 (doble columna de banco)	US$ 12,000 a 25,000 (electromecánica de 100 kN)
Alta fuerza, de piso, electromecánica (300 a 1,000 kN)	US$ 73,000 a 150,000	US$ 30,000 a 75,000 (de piso, sin capacidad definida)	-
Servohidráulica	-	US$ 60,000 a 120,000 o más	US$ 18,000 a 40,000 (100 kN); US$ 35,000 a 80,000 (600 kN)

Tres precauciones al usar estas cifras. Primero, los rangos de fuentes distintas llegan a diferir por un factor de dos a tres en la misma categoría, porque reflejan el origen, la marca y lo que cada fabricante incluye en la configuración básica; ninguno de ellos es un precio de cotización. Segundo, son valores de máquina nueva, sin impuestos de importación, flete, instalación y, muchas veces, sin mordazas ni extensómetro: la propia TestResources dice que la mordaza elegida modifica el precio total y que el ensayo de metales requiere extensómetro. En la misma página, los valores de la tabla son los de la máquina universal; para la máquina ya armada como máquina de tracción, con mordazas, publica US$ 14,000 a 40,000 en baja fuerza y US$ 33,000 a 80,000 en fuerza media (rangos de 2023). Tercero, no hay datos de dos fuentes independientes para dinamómetros en soporte motorizado, microprobadores, máquinas usadas y renta, por lo que aquí quedan sin cifra. La cotización real depende de la capacidad, las celdas, las mordazas, el extensómetro y el software que su ensayo exige.

Para comparar propuestas, sume el costo total de propiedad a lo largo de la vida útil: calibración periódica de la fuerza y del extensómetro, contrato de mantenimiento, piezas de desgaste (caras de mordaza, insertos), actualización del software, disponibilidad de refacciones cuando el modelo salga de línea, tiempo de respuesta de la asistencia técnica y exposición al tipo de cambio, en el caso de equipo importado. Una máquina que se queda parada semanas esperando una refacción o un técnico cuesta más que la diferencia de precio en la compra. La comparación entre máquina brasileña e importada está en máquina brasileña o importada. Para una propuesta con la configuración de su ensayo, solicite una cotización.

¿Nueva, usada, rentada o subcontratar el ensayo?

Comprar nueva tiene sentido cuando el volumen de ensayos es constante y la norma exige trazabilidad; usada, cuando el certificado, el software y las refacciones están garantizados; y subcontratar, cuando el volumen es bajo o el ensayo es ocasional. Cada camino tiene un riesgo que debe cubrirse.

Usada (used tensile tester). El mercado estadounidense tiene una amplia oferta de máquinas usadas y reacondicionadas. Antes de comprar, pida: certificado de calibración reciente de la fuerza y del extensómetro, versión y soporte del controlador y del software (¿la licencia es transferible?), disponibilidad de refacciones y de celdas, historial de mantenimiento y la lista de mordazas incluidas. Una máquina mecánicamente en buen estado con un controlador obsoleto puede recuperarse con un retrofit, el cambio de la electrónica y del software; Biopdi realiza retrofit y mantenimiento de máquinas universales de ensayos de cualquier marca.

Rentada (tensile tester rental). La renta existe en el mercado de Estados Unidos y atiende proyectos con plazo definido. La cuestión es la misma que con la usada: quién responde por la calibración durante el contrato y quién paga el transporte y la reinstalación.

Subcontratar el ensayo (tensile testing services). Cuando el volumen es de pocos ensayos al mes, contratar un laboratorio de ensayos puede salir más barato que mantener la máquina, la calibración y un operador capacitado. Para un resultado con validez formal, prefiera un laboratorio acreditado para el ensayo específico (en Brasil, por la Cgcre/Inmetro, el organismo de acreditación brasileño). El punto de inflexión llega cuando el volumen, el tiempo de respuesta o la confidencialidad del desarrollo justifican tener la máquina en casa.

Lista de verificación para la cotización: qué pedir al proveedor

Una cotización de máquina de ensayo de tracción comparable empieza con una solicitud que describe el ensayo, no la máquina. La solicitud mínima cabe en seis líneas:

1. Materiales y normas (con edición) que se ensayarán.
2. Mayor fuerza de rotura esperada.
3. Menor fuerza que debe medirse con exactitud.
4. Probeta más grande (longitud, ancho) y mayor alargamiento esperado.
5. Accesorios: mordazas, extensómetro y dispositivos para otros ensayos (compresión, flexión).
6. Infraestructura disponible: espacio, piso, energía y aire comprimido.

Con las propuestas en mano, verifique que cada una responda a estos puntos:

• capacidad del marco y si es válida en todo el rango de velocidad;
• celdas de carga incluidas y rango verificado de cada una;
• clase según la ISO 7500-1 o la ASTM E4, con certificado en la entrega;
• carrera, espacio vertical útil, espacio de ensayo entre columnas y garganta;
• rango de velocidad y modos de control (posición, fuerza, deformación en lazo cerrado);
• tasa de adquisición registrada;
• mordazas por norma, con capacidad y caras;
• extensómetro, tipo y clase según la ASTM E83 o la ISO 9513;
• software: normas incluidas, reporte, exportación de datos brutos, licencia y actualizaciones;
• instalación, capacitación y ensayo de aceptación;
• garantía, tiempo de atención y dónde está la asistencia técnica;
• disponibilidad de refacciones y por cuánto tiempo;
• cumplimiento de la NR-12 (en Brasil) y documentación de seguridad;
• requisitos de piso, energía y aire comprimido.

Errores comunes en la compra de una máquina de ensayo de tracción

Los errores que más caro cuestan, porque solo aparecen después de la instalación:

1. Comprar la mayor capacidad "por seguridad". La celda grande pierde exactitud en las fuerzas bajas; la solución es dimensionar por los dos extremos y tener celdas intercambiables.
2. Sumar la capacidad del marco a la de la mordaza. Vale la menor entre marco, celda y mordaza.
3. Comparar "±0.1% FS" con "clase 1" sin preguntar en qué fuerza es válida cada una.
4. Olvidar la carrera. El caucho y la película de alto alargamiento no se rompen dentro de la carrera de una máquina común.
5. Comprar sin extensómetro y luego descubrir que la norma pide módulo o R_p0,2.
6. Usar un dinamómetro motorizado para una norma de material que pide máquina clasificada y extensómetro.
7. Aceptar la máquina sin certificado por celda y sin límite inferior declarado.
8. Usar la calibración estática para ensayos de alta velocidad.
9. Ignorar el costo de propiedad: calibración, refacciones, asistencia y software a lo largo de los años.
10. Comprar usada sin revisar el controlador y el software, que pueden ya no tener soporte.
11. Olvidar la infraestructura: piso para la máquina de piso, red trifásica, aire comprimido.

Ensayo, probeta y laboratorio en un minuto

El ensayo de tracción (prueba de tensión, tensile test) aplica una fuerza de tracción creciente a una probeta normalizada, a velocidad controlada, hasta la rotura, y entrega el límite de fluencia, la resistencia a la tracción, el alargamiento, la estricción y el módulo de elasticidad. La probeta (tensile specimen) tiene forma de hueso de perro (dogbone): cabezas anchas para las mordazas y una sección útil más angosta, donde debe ocurrir la rotura; la forma y las dimensiones las define la norma del material. El ensayo común es estático, a velocidad baja y constante; los ensayos a alta velocidad de deformación requieren otro equipo y otra calibración. Quien no tiene máquina contrata un laboratorio de ensayos (tensile testing lab).

Esta guía no repite el procedimiento. El paso a paso, las fórmulas, la curva y el informe están en el artículo del ensayo de tracción; la lectura de la curva, en diagrama esfuerzo-deformación; y la selección y el maquinado de la probeta, en probeta de ensayo.

La máquina de ensayo de tracción Biopdi (línea M2)

La máquina universal de ensayos M2 de Biopdi es una máquina de ensayo de tracción (máquina para pruebas de tensión) electromecánica, con 15 capacidades de 200 N a 1,000 kN en ocho estructuras, celdas de carga intercambiables de 0.05 a 1,000 kN y medición de fuerza clase 1 conforme a ISO 7500-1:2023 (ABNT NBR ISO 7500-1 en Brasil). Biopdi, fabricante brasileño fundado en 2010 en São Carlos (SP), Brasil, desarrolla la máquina y el software BioLab con tecnología propia y cuenta con certificación ISO 9001. El panel siguiente muestra la máquina, el papel de cada parte en la especificación de compra y las mordazas de tracción de la línea.

La carrera, el espacio de ensayo y el peso son de la estructura y valen para todas sus capacidades. La tabla siguiente relaciona cada estructura con el material típico que indica la página del modelo; la ficha completa, con dimensiones y alimentación eléctrica, está en la página de cada modelo y en la de la máquina universal de ensayos, y el software, en software BioLab.

Modelo	Capacidad y carrera	Velocidad	Material típico
MBIOI-1P-M2 portátil	200 N a 1 kN; 425 mm	0.02 a 600 mm/min	películas, papel, hilos, cintas, componentes pequeños
MBIOI-10-M2	2 a 10 kN; 890 mm	0.02 a 500 mm/min	polímeros, elastómeros, películas, textiles, madera
MBIOI-10-M2 extendida	2 a 10 kN; 1,290 mm	0.02 a 500 mm/min	películas de alto alargamiento, hules, telas elásticas
MBIOII-50-M2	5 a 50 kN; 1,300 mm	0.02 a 500 mm/min	metales, uniones soldadas, láminas, compuestos, sujetadores
MBIOII-200-M2	100 a 200 kN; 1,500 mm	0.02 a 500 mm/min	varilla corrugada, perfiles, conjuntos soldados, cables
MBIOII-300-M2	300 kN; 1,500 mm	0.02 a 500 mm/min	varilla corrugada de gran diámetro, cables de acero, cadenas
MBIOII-600-M2	600 kN; 1,500 mm	0.02 a 500 mm/min	elementos estructurales, tirantes, anclajes
MBIOII-1000-M2	1,000 kN; 1,500 mm	0.007 a 175 mm/min	componentes grandes, aceros de alta resistencia

La misma máquina realiza ensayos de compresión, flexión, corte y otros con cambio de dispositivos; para torsión asociada a la tracción, Biopdi tiene la máquina de ensayo de torsión. Para recibir una propuesta con la configuración de su ensayo, solicite una cotización.