Las causas de falla son defectos en el diseño, proceso, calidad o aplicación de piezas, que son la causa subyacente de una falla o que inician un proceso que conduce a la falla. Cuando el fallo depende del usuario del producto o proceso, entonces se debe considerar el error humano .
Un modo de falla de pieza es la forma en que un componente falló "funcionalmente" a nivel de componente. A menudo una pieza tiene sólo unos pocos modos de falla. Por ejemplo, es posible que un relé no abra o cierre contactos según sea necesario. El mecanismo de falla que causó esto puede ser de muchos tipos diferentes y, a menudo, múltiples factores influyen al mismo tiempo. Incluyen corrosión , soldadura de contactos debido a una corriente eléctrica anormal, falla por fatiga del resorte de retorno , falla de comando involuntaria, acumulación de polvo y bloqueo del mecanismo, etc. Rara vez se puede identificar solo una causa (peligro) que crea fallas en el sistema. En teoría, las verdaderas causas fundamentales pueden remontarse en la mayoría de los casos a algún tipo de error humano, por ejemplo, fallos de diseño, errores operativos, fallos de gestión, fallos inducidos por el mantenimiento, fallos de especificaciones, etc.
Un escenario es la posible secuencia y combinación completa identificada de eventos, fallas (modos de falla), condiciones y estados del sistema, que conducen a un estado final (falla) del sistema. Comienza a partir de causas (si se conocen) que conducen a un efecto final particular (la condición de falla del sistema). Un escenario de falla para un sistema es el mismo que el mecanismo de falla para un componente. Ambos resultan en un modo de falla (estado) del sistema/componente.
En lugar de la simple descripción de los síntomas que muchos usuarios del producto o participantes del proceso podrían usar, 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 objeto, próxima y última/final. causas (si se conocen) y cualquier falla subsidiaria o resultante que resulte.
El término forma parte del léxico de la 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 formular 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.
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 superficie de fractura. La forma en que se carga el producto y el historial de carga también son factores importantes que determinan el resultado. De importancia crítica es la geometría del diseño 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 acerca de 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 necesaria será una buena comprensión de la causa de su falla para garantizar su correcto funcionamiento (o reparación). Los fallos en cascada , por ejemplo, son causas de fallo especialmente complejas. Los casos extremos y los casos extremos son situaciones en las que a menudo ocurren problemas complejos, inesperados y difíciles de depurar.
Los materiales pueden ser degradados por su entorno mediante procesos de corrosión , como la oxidación en el caso del hierro y el acero . Estos procesos también pueden verse afectados por la carga en los mecanismos de fisuración por corrosión bajo tensión y fisuración por tensión ambiental .