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Teselas. Control de los parámetros de shot peening con objeto de optimizar estos tratamientos sobre materiales industriales
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- 0:30El "shot pinning" consiste en proyectar proyectiles esféricos de
- 0:34muy pequeño diámetro, alrededor de 1 milímetro o menos, contra la
- 0:38superficie de la pieza a tratar. Estos proyectiles, al impactar contra
- 0:41la superficie, la deforman, deforman la capa más superficial, creando una
- 0:45serie de efectos, como son endurecimiento por deformación o
- 0:48tensiones residuales de comprensión, que ayudan a mejorar la vida-fatiga
- 0:51de los componentes metálicos en funcionamiento, como pueden ser
- 0:54bielas de motores o engranajes, suspensiones de coches.
- 0:58Lo que hemos hecho en esta tesis ha sido optimizar los tratamientos de
- 1:01shot pinning. Hemos controlado todos los parámetros para ver la mejor
- 1:05manera de sacarle partido a este tratamiento. Son tratamientos
- 1:08superficiales, con los que mejoramos la vida-fatiga de componentes
- 1:10metálicos industriales, y, con nuestro trabajo, lo que hemos hecho
- 1:13ha sido conseguir sacarle todo el partido posible que tienen estos
- 1:16tratamientos. Nosotros hemos trabajado para
- 1:19optimizar estos tratamientos sobre componentes metálicos industriales,
- 1:22principalmente componentes de automoción o de aviones, para el
- 1:26sector aeronáutico, pero también otros grupos de investigación, del
- 1:29propio Departamento de Ciencia de los Materiales, están trabajando para
- 1:32optimizar estos tratamientos para fines biomédicos, para la
- 1:35osteointegración de implantes dentro del cuerpo humano con otro tipo de
- 1:40tratamiento de "shot pinning". Esto es muy interesante a nivel
- 1:43industrial, ya que una misma pieza, después de un tratamiento de unos 20
- 1:46segundos o medio minuto, puede mejorar muchísimo sus propiedades
- 1:51mecánicas a fatiga, lo que es muy interesante a nivel económico, ya que
- 1:54mejoramos el valor añadido de estos componentes.
- 1:57La fatiga son los esfuerzos que, por debajo de la carga de rotura del
- 2:01material, después de ser aplicados un número determinado de veces, por
- 2:04ejemplo un millón de veces, acaban rompiendo la pieza. Esto es lo que a
- 2:08diario hay en automoción, en los coches por ejemplo, o simplemente en
- 2:12una bicicleta, después de muchos esfuerzos pequeños, se acaba
- 2:14rompiendo el componente. Aplicando tratamientos "shot pinning", con las
- 2:18variables adecuadas, conseguimos que ese componente dure muchísimos
- 2:22ciclos más. Cada uno de los impactos produce una
- 2:24deformación superficial, que implica un endurecimiento superficial,
- 2:27implica un campo de tensiones residuales de comprensión. Estos dos
- 2:30efectos lo que hacen es cerrar, evitar el crecimiento de la grieta,
- 2:33por lo que el componente va a durar más. Sin embargo, si el tratamiento
- 2:35de "shot pinning" es demasiado agresivo, podemos llegar a inducir
- 2:38daños, grietas o quitar algún tipo de imperfección en la superficie, que
- 2:42puede ser contraproducente. El truco está en encontrar el equilibrio entre
- 2:46efectos positivos y efectos negativos.
- 2:48Actualmente, en nuestro Departamento, estamos trabajando para optimizar
- 2:51tratamientos de "shot pinning" sobre ejes de camión, sobre engranajes de
- 2:55cajas de cambios, y también estamos trabajando sobre cigüeñales de
- 2:59coches. El "shot pinning" se utiliza mucho en el norte de Europa, en Japón
- 3:03y en Estados Unidos. Sin embargo, en España cada vez se utiliza más,
- 3:06aunque sigue siendo un poco residual. Actualmente, las empresas de
- 3:10automoción están exigiendo que a sus componentes se les aplique este
- 3:13tratamiento, por lo que las empresas necesitan un asesoramiento, ya que
- 3:16están un poco pérdidas a la hora de cómo realizar este tratamiento de
- 3:20manera adecuada. Por eso, nosotros hemos realizado esta tesis doctoral,
- 3:23donde recomendamos una serie de procedimientos y de pasos para
- 3:27seleccionar los parámetros adecuados y poder competir con los proveedores
- 3:30de otros países.
Esta tesis pretende definir una serie de recomendaciones encaminadas a facilitar el uso adecuado del shot peening, un tratamiento que se basa en impactar bolas esféricas de pequeño tamaño a gran velocidad contra la superficie del material que desea tratarse, induciendo una serie de fenómenos que, correctamente controlados, pueden mejorar el comportamiento de componentes metálicos industriales y aumentar considerablemente su duración.
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