Caracterización de Ti-6Al-4V producido por fabricación aditiva mediante deposición directa
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Tipus de documentProjecte Final de Màster Oficial
Data2019-02-13
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Abstract
Durante más de veinte años, la fabricación aditiva ha revolucionado la industria en
muchos campos en constante búsqueda de innovación, como la aeronáutica. Además, este
proceso de fabricación es ahora aplicable a una amplia gama de materiales, incluidos los
metales, lo que abre nuevas oportunidades. Este proyecto forma parte de este contexto,
centrándose en una aleación en particular: Ti-6Al-4V. El objetivo es caracterizar diez
muestras, elaboradas mediante láser cladding con diferentes parámetros de impresión, para
determinar la influencia de cada uno de ellos en la macro y microestructura, así como en las
propiedades mecánicas. Los factores a considerar son la potencia del láser, la velocidad de
avance del cabezal de impresión, el flujo de polvo, el solapamiento entre las pasadas, la
estrategia de impresión y, finalmente, el número de capas aplicadas.
Otro punto importante en este proyecto fue la preparación de las muestras. El
proceso desarrollado en proyectos anteriores ha sido optimizado para ahorrar tiempo,
manteniendo una calidad adecuada para el estudio del material. Por eso, se llevaron a cabo
etapas, por ejemplo el corte, la embutición, el pulido y el ataque químico. De esta manera,
las muestras fueron adaptadas a las condiciones necesarias para el uso de las diversas
técnicas de caracterización seleccionadas. Así, varias técnicas de caracterización, como un
microscopio óptico confocal, un MEB o un EBSD, han permitido determinar con precisión las
características estructurales de las fases de la aleación. Además, se realizaron pruebas de
nano-dureza y de micro-scratch para establecer conclusiones sobre las propiedades
mecánicas.
Así, el estudio demostró que las buenas propiedades mecánicas van de la mano con
una microestructura fina. Para conseguirlo, es aconsejable tener un alto caudal de polvo, así
como el menor solape posible entre las pasadas del haz laser, siempre que se garantice la
cohesión entre las capas. La estrategia de impresión de ida y vuelta a lo largo de la muestra
limita las transferencias de calor que pueden hacer que la microestructura sea más gruesa.
La adición de una nueva capa de metal a otra capa siempre genera calor, pero se puede
minimizar con esta estrategia de impresión. Por último, la velocidad de avance debe
aumentarse lo más posible, pero con cuidado para garantizar siempre una buena adherencia
entre las capas. Por el contrario, la potencia del láser debe ser minimizada manteniéndola a
un valor suficiente, para lograr la total fusión del polvo y una cierta dilución del soporte.
TitulacióMOBILITAT INCOMING
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
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TFM-LauraThomas.pdf | 59,94Mb | Visualitza/Obre |