MPa (megapascal) y psi (libra-fuerza por pulgada cuadrada) son medidas de presión o tensión; MPa es la unidad métrica del SI (1 MPa = 1.000.000 Pa = 1 N/mm²) y psi es la unidad imperial/estadounidense (1 psi ≈ 6.894,757 Pa). En los datos de ingeniería y materiales, la resistencia suele indicarse en MPa (o N/mm²) a escala internacional y en psi (o ksi) en las fuentes estadounidenses más antiguas. 145.03773773 psi (≈145.0377) o 1 psi = 6.894,7572931783 Pa.

Definiciones - qué son los MPa y los psi significa

MPa (megapascal). El pascal (Pa) es la unidad de presión y tensión derivada del SI, definida como un newton por metro cuadrado (1 Pa = 1 N/m²). Un megapascal (MPa) equivale a 10⁶ pascales y se utiliza mucho en ingeniería porque el pascal en sí es muy pequeño; en propiedades mecánicas y trabajos estructurales, el MPa es la unidad convencional.

psi (libra-fuerza por pulgada cuadrada). La abreviatura común "psi" significa libra-fuerza por pulgada cuadrada (lbf/in²). Es la presión producida por una libra-fuerza que actúa sobre un área de una pulgada cuadrada y prevalece en Estados Unidos y en las especificaciones históricas de equipos y materiales a presión.

(Desde un punto de vista dimensional, ambas son unidades de presión o tensión: fuerza dividida por superficie. La diferencia es sólo el sistema de unidades y la escala).

Reglas de conversión rápida y factores exactos

Estas son las conversiones que utilizará más a menudo:

• 1 MPa = 1 N/mm². (esta equivalencia es exacta porque 1 MPa = 1.000.000 N/m² y hay 1.000.000 mm² en 1 m²).

• 1 MPa = 145,03773773 psi (≈ 145.0377).

• 1 psi = 6.894,7572931783 Pa (≈ 6.894,7573 Pa).

• 1 ksi = 1.000 psi = 6,894757 MPa (útil para la resistencia a la tracción expresada en ksi en la bibliografía estadounidense).

Notas sobre la precisión: Para la mayoría de los trabajos de ingeniería, redondee a 3-6 cifras significativas en función de las tolerancias (por ejemplo, 1 MPa = 145,038 psi para tres dígitos decimales). Para la calibración de instrumentos o documentos legales, siga las reglas de redondeo estándar del método de ensayo aplicable (ASTM/ISO).

Tabla de conversión de referencia rápida (práctica)

(Valores de la tabla basados en 1 MPa = 145,03773773 psi.)

Fórmulas y ejemplos prácticos

Fórmulas básicas de conversión

• De MPa a psi:

  psi=MPa×145.03773773

• De psi a MPa:

  MPa=psi÷145.03773773

• De psi a Pa:

  Pa=psi×6894.7572931783

• De Pa a MPa:

  MPa=Pa÷1000000

Ejemplo 1 - Convertir la resistencia a la tracción: Un grado de acero enumera un límite elástico de 250 MPa. En psi:

250 MPa×145.03773773≈36,259.43 psi

Así que esto se presenta comúnmente como 36,26 ksi.

Ejemplo 2 - Convertir la presión: Un sistema hidráulico de 2.500 psi:

2,500÷145.03773773≈17.236 MPa

Por tanto, un sistema de 2.500 psi equivale a unos 17,24 MPa.

Utilice los factores exactos (arriba) cuando necesite conversiones trazables; redondee sólo para una presentación coherente con la precisión del dibujo o la especificación.

Relación con otras unidades (bar, kPa, atm, ksi, N/mm²)

Estas equivalencias le permiten moverse entre las unidades de presión utilizadas en hidráulica, normas, campos geotécnicos y hojas de propiedades metalúrgicas sin errores semánticos.

Por qué los ingenieros suelen utilizar MPa y por qué sigue existiendo psi

Ventajas MPa

• El MPa (y la familia más amplia del SI) es coherente con las unidades básicas del SI utilizadas en física y ciencia de los materiales; los cálculos que mezclan tensión, módulo y densidad de energía son más sencillos cuando todo utiliza newtons y metros. En el caso de los límites elásticos y de tracción, MPa equivale directamente a N/mm², lo que facilita la aritmética de la tensión transversal.

Por qué persiste psi

• Muchos códigos de EE.UU., documentación antigua sobre maquinaria e hidráulica y especificaciones de equipos siguen utilizando pulgadas y libras; los manuales de mantenimiento, las caras de los manómetros y algunos documentos API/ASME están en psi. En los sectores en los que predomina la documentación heredada (petróleo y gas, hidráulica de campo), psi y ksi siguen siendo de uso cotidiano.

Consejo práctico: Registre siempre la unidad en los planos, informes de ensayo y especificaciones de compra. Cuando envíe las propiedades del material a un comprador internacional, incluya tanto MPa como psi para evitar malas interpretaciones.

MPa, psi y normas de ensayo de materiales (ASTM, ISO)

En los ensayos de tracción y las certificaciones de materiales, la elección de la unidad está normalizada:

• ASTM E8 / E8M (ensayo de tracción de metales) acepta valores en ambos sistemas; ASTM E8 utiliza históricamente unidades en pulgadas-libras (psi), mientras que E8M utiliza unidades SI (MPa). Las reglas de redondeo de la lectura y la geometría de la probeta forman parte de la norma.

• ISO 6892-1 (materiales metálicos - ensayos de tracción a temperatura ambiente) especifica la información en MPa (N/mm²) y ofrece procedimientos para las velocidades de deformación y los métodos de ensayo utilizados internacionalmente. Para la adquisición y certificación a escala mundial, la redacción y las unidades ISO suelen ser decisivas.

Ejemplo práctico: Un informe de ensayo de un laboratorio que cumpla la norma ISO 6892-1 indicará el límite elástico y la resistencia a la tracción en MPa (N/mm²). Un cliente estadounidense puede solicitar la equivalencia en psi o ksi: la conversión anterior es exacta y se utiliza habitualmente en los certificados de conformidad.

Dispositivos de medición, transductores y notas de calibración

Transductores de presión suelen proporcionar salidas en varias unidades; la mayoría de los transductores configurables permiten seleccionar kPa, MPa, psi, bar o mbar. Al especificar sensores para un sistema, elija la unidad que simplifique la interpretación del operario (por ejemplo, psi para un operario de campo acostumbrado a las unidades imperiales; MPa para bancos de pruebas de laboratorio).

Calibración y trazabilidad

• Para la metrología legal y la calibración de laboratorio, siga la cadena de trazabilidad de un instituto nacional de metrología (NMI) (por ejemplo, el NIST en EE.UU.). La conversión entre unidades es matemática, pero la calibración de instrumentos debe ser trazable a patrones primarios para garantizar la precisión.

Consejo para la selección del transductor: Haga coincidir la clase de precisión del sensor y el rango de funcionamiento previsto; evite utilizar un transductor con un fondo de escala muy superior al punto de funcionamiento, ya que la resolución y la precisión pueden verse afectadas.

Errores comunes de redondeo y especificación

1. Faltan etiquetas de las unidades - Los dibujos que indican "límite elástico = 250" son ambiguos: ¿250 qué? Indique siempre MPa o psi.

2. Redondeo erróneo - Convertir un valor redondeado de MPa a psi y volver a redondearlo puede introducir pequeños errores; siempre que sea posible, convierta a partir de la medida bruta y no de la etiqueta redondeada.

3. Confundir presión y fuerza - no mezcles newtons (fuerza) con pascales (fuerza por unidad de superficie). Error típico en los cálculos de campo.

4. Suponiendo la equivalencia de "bar" y "MPa" sin conversión - 1 bar = 0,1 MPa, no 1 MPa.

5. Utilización de normas de examen incoherentes - ISO y ASTM pueden especificar diferentes geometrías de las probetas y convenciones para los informes; compruebe la norma de referencia del contrato antes de realizar los ensayos de tracción.

Tablas útiles de ingeniería: propiedades de los materiales en MPa y psi

A continuación se muestran números representativos - utilícelos sólo como orientación rápida; consulte siempre los certificados de materiales para conocer los valores exactos y certificados.

Tabla A - Rangos de resistencia representativos

(Conversiones: MPa × 145,0377 ≈ psi). Se trata de rangos de ingeniería aproximados; para el diseño deben utilizarse certificados de materiales y normas.

Tabla B - Rangos comunes del sistema de presión (para selección)

Utilice estas gamas para ajustar juntas, racores y transductores de presión.

Flujo de trabajo práctico: qué unidad elegir, cuándo

• Diseño en entornos métricos (internacional, laboratorio, investigación): utilice MPa / N/mm² en todo el texto. Ahorra conversiones de unidades y reduce el riesgo de discrepancias con las hojas de datos de materiales.

• Trabajar con equipos heredados de Estados Unidos o equipos de campo: presente ambos valores, pero utilice psi en los paneles de control y las caras de los manómetros si la tripulación está acostumbrada a las unidades imperiales.

• Adquisiciones y certificados: incluir ambas unidades en las órdenes de compra y los certificados de conformidad (por ejemplo, "límite elástico: 250 MPa (36,26 ksi)"), y hacer referencia explícita a la norma de ensayo (ASTM E8 / ISO 6892-1) que sigue el certificado.

Preguntas frecuentes

1. Q: ¿Es MPa lo mismo que N/mm²?
   A: Sí, 1 MPa = 1 N/mm² exactamente. Se trata de una equivalencia estándar utilizada en los ensayos de materiales.

2. Q: ¿Cuántos psi hay en 1 MPa?
   A: 1 MPa = 145,03773773 psi (utilice 145,038 con tres decimales).

3. Q: ¿Cuántos MPa hay en 1.000 psi?
   A: 1.000 psi ≈ 6,894757 MPa (1.000 ÷ 145,03773773).

4. Q: ¿Deben utilizarse MPa o psi en los certificados de materiales?
   A: Utilice la unidad exigida por el contrato o la norma aplicable. Los contratos ISO/Europeos prefieren MPa; algunos clientes estadounidenses siguen pidiendo psi/ksi. En caso de duda, incluya ambas.

5. Q: ¿Qué unidad se utiliza para el módulo de Young?
   A: En la mayoría de la bibliografía, el módulo de Young se expresa en GPa (gigapascales) o MPa (cuando los valores son bajos). Para el acero, E ≈ 210 GPa (no psi).

6. Q: Si en un dibujo figuran 250 rendimientos, ¿cómo verifico las unidades?
   A: Confírmelo en el encabezamiento del documento o en la nota de especificación; si no se especifica, consulte al autor; nunca lo dé por supuesto. Si el dibujo hace referencia a ISO/ASTM, utilice las unidades prescritas por dichas normas.

7. Q: ¿Las conversiones son exactas o aproximadas?
   A: Los factores de conversión matemática son exactos a las constantes numéricas definidas (1 pulgada = 0,0254 m exactamente). Los valores prácticos suelen presentarse con cifras significativas limitadas. Para trabajos trazables, utilice los factores exactos.

8. Q: ¿Cómo convertir una lectura manométrica en psi a MPa para un lazo de control automatizado?
   A: Utilice el factor de conversión exacto en el PLC: MPa = psi ÷ 145.03773773. Implemente el escalado en la asignación de entradas analógicas/digitales y verifique la calibración tras la configuración.

9. Q: ¿Es mejor el bar o el kPa para la neumática?
   A: Ambos son comunes; los kPa/bar son convenientes porque las presiones de los sistemas de aire son moderadas. 1 bar = 100 kPa = 0,1 MPa. Elija la que mejor se adapte a las convenciones del operador y a las escalas de los instrumentos.

10. Q: ¿Cómo afectan las normas de redondeo ASTM e ISO a las conversiones?
    A: Las normas como ASTM E8 especifican convenciones de redondeo (por ejemplo, 1 MPa o 100 psi más cercano según el rango). Al convertir los datos de ensayo para los certificados, siga las reglas de redondeo y notificación de la norma.

Ejemplos prácticos de conversión para metalúrgicos

Ejemplo: Conversión de una especificación de acero

Especificaciones: Rendimiento mínimo 355 MPa. El comprador quiere psi.

1. Multiplique: 355 × 145,03773773 = 51.441,38 psi.

2. Aplique el redondeo del certificado según ASTM/ISO (por ejemplo, redondee a la 100 psi más cercana o como indique la norma): presente como 51.400 psi (si redondea a 100 psi) o 51,44 ksi según la precisión esperada.

Ejemplo: Presión de campo

El manómetro indica 3000 psi. Para el cálculo de ingeniería necesita MPa:

3000 ÷ 145.03773773 ≈ 20,68 MPa.

Consejos para evitar errores en la contratación y las pruebas

• Insista en que los informes de ensayo de materiales (MTR) incluyan la referencia de la norma de ensayo (ASTM E8, ISO 6892-1, etc.) y la etiqueta de la unidad.

• Para el comercio internacional, coloque ambas unidades en las órdenes de compra y en los certificados de conformidad. Ejemplo de línea: "Límite elástico: 355 MPa (min) / 51.441 psi (min)".

• En las hojas de cálculo, mantenga una columna de unidades canónicas (por ejemplo, MPa) y autocalcule las conversiones; no vuelva a escribir manualmente los números convertidos.

Resumen final

• Memoriza los dos factores clave: 1 MPa ≈ 145,0377 psi y 1 MPa = 1 N/mm²..

• Etiquete siempre las unidades en los planos y certificados.

• Haga referencia a la norma de ensayo (ASTM E8 / ISO 6892-1) cuando indique la resistencia del material o solicite ensayos mecánicos.

• Para la trazabilidad y la calibración, confíe en las referencias metrológicas nacionales (NIST o equivalente) cuando la precisión sea importante.

Referencias autorizadas

• NIST - Conversiones de unidades de presión y caudal de gas (NIST Physical Measurement Laboratory)
• ISO 6892-1:2019 - Metallic materials - Tensile testing at room temperature (ISO)
• ASTM E8 / E8M - Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials (ASTM Internacional)
• Wikipedia - Libra por pulgada cuadrada (psi) (antecedentes, conversiones y contexto)