Análisis de falla y tiempo de vida de herramentales de fundición de alta presión fabricados por manufactura aditiva
La manufactura aditiva está ganando auge dentro de los procesos de fundición a presión (HPDC), este proceso va tomando delantera en el control de la solidificación de las distintas aleaciones sobre las técnicas comúnmente usadas. La impresión 3D ofrece ventajas sobre la manufactura tradicional al se...
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión aceptada para publicación |
| Fecha de publicación: | 2023 |
| País: | México |
| Institución: | Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología |
| Repositorio: | Repositorio Institucional de CIATEQ |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:ciateq.repositorioinstitucional.mx:1020/655 |
| Acceso en línea: | http://ciateq.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1020/655 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/Palabra clave del autor/Manufactura aditiva info:eu-repo/classification/Palabra clave del autor/HPDC info:eu-repo/classification/Palabra clave del autor/Solidificación info:eu-repo/classification/Palabra clave del autor/Conformal cooling info:eu-repo/classification/Palabra clave del autor/Acero maraging info:eu-repo/classification/Palabra clave del autor/Falla info:eu-repo/classification/Palabra clave del autor/Caracterización metalúrgica info:eu-repo/classification/Palabra clave del autor/Microscopia electrónica de barrido info:eu-repo/classification/Palabra clave del autor/Tratamiento térmico info:eu-repo/classification/Palabra clave del autor/Additive manufacturing info:eu-repo/classification/Palabra clave del autor/Solidification info:eu-repo/classification/Palabra clave del autor/Maraging steel info:eu-repo/classification/cti/7 info:eu-repo/classification/cti/33 info:eu-repo/classification/cti/3315 info:eu-repo/classification/cti/331599 |
| Sumario: | La manufactura aditiva está ganando auge dentro de los procesos de fundición a presión (HPDC), este proceso va tomando delantera en el control de la solidificación de las distintas aleaciones sobre las técnicas comúnmente usadas. La impresión 3D ofrece ventajas sobre la manufactura tradicional al ser capaz de fabricar insertos de enfriamiento que cuentan con complejos canales de refrigeración. Esto se conoce como conformal cooling, esta técnica ofrece al fundidor una técnica avanzada para evitar defectos referentes a la solidificación al fabricar piezas con geometrías complejas. En esta investigación se aborda como principal herramienta el análisis de falla para el incremento de vida de un inserto de conformal cooling fabricado en acero Maraging (18 Ni Marage 300), empleado en el proceso de fundición a presión (HPDC) en una empresa líder en este ramo, que al fallar de manera prematura provoca una serie de defectos que llevan a que la pieza fundida no sea hermética para contener fluidos y esta sea rechazada por el cliente. El estudio aborda la caracterización metalúrgica por análisis metalográfico, microscopia electrónica de barrido y medición de propiedades mecánicas de tres insertos fabricados por manufactura aditiva y con distintos tratamientos térmicos, donde el tratamiento térmico fue determinado como la variable critica para aumentar la cantidad de disparos permitidos por la línea base (4000) e incrementarlo a más de 14000. Este estudio permito demostrar que es posible despreciar las propiedades de impresión 3D y partir de la transformación de la microestructura general del proceso de manufactura aditiva para llevarla a las condiciones necesarias para el incremento de vida. Fue propuesto un tratamiento térmico que llevó las propiedades mecánicas al extremo, es decir, que el inserto resista los esfuerzos de tracción y el impacto propio de la inyección de aluminio. Las propiedades mecánicas reportadas en este estudio son distintas de las recomendadas por asociaciones lideres en el proceso de fundición a presión donde se confía en valores contrarios. |
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