Evaluación del comportamiento a desgaste en aceros de herramienta: simulación por ordenador y verificación experimental

Abstract

En el sector automovilístico se ha incrementado el uso de aceros de alta y muy alta resistencia para conformar piezas de carrocería. La utilización de estos nuevos aceros lleva asociada una problemática específica en la construcción de los útiles de conformado. El elevado límite elástico de estos aceros obliga a utilizar elevadas presiones de conformado, lo que provoca la aparición de roturas y desgaste prematuro en el utillaje. En este marco, se pretende obtener herramientas que permitan evaluar criterios de selección y diseño en los procesos relacionados con el desarrollo y aplicación de nuevos aceros de herramientas, con una óptima relación tenacidad-resistencia al desgaste. Si bien la mecánica de fractura permite establecer criterios de selección y diseño, no existen teorías fiables y universalmente aceptadas para la predicción del deterioro superficial de materiales (entre ellos el desgaste). En este sentido, la simulación por ordenador mediante el método de los elementos finitos de los fenómenos de fricción y desgaste se plantea como una interesante y escasamente reportada vía de aproximación al problema. El objetivo de este trabajo es ofrecer una primera aproximación a la compleja problemática asociada con la obtención de herramientas predictivas del fenómeno de desgaste empleando simulación numérica. Los resultados obtenidos se contrastan con ensayos experimentales de desgaste de Pin sobre disco en aceros de trabajo en frío DIN W-1.2379