Browsing by Author "Mullo Casillas, José Luis"

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    Asistencia de un haz láser como método de tratamiento térmico en un proceso de soldadura por fricción
    (2021) Mullo Casillas, José Luis; Ramos Grez, Jorge; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    El proceso de soldadura por fricción FW (Friction Welding), tiene gran aplicación en la soldadura de elementos que son utilizados en la industria del transporte, aeronáutica y espacial. Las uniones soldadas con este proceso han sido estudiadas evaluando sus propiedades mecánicas y caracterizando la microestructura, dichas uniones muestran resultados aceptables en comparación a los métodos de soldadura por fusión. Sin embargo, por un control inadecuado de los parámetros de soldadura, o incompatibilidades metalúrgicas se pueden generar compuestos intermetálicos, fases no deseadas o un crecimiento inadecuado del grano. Los defectos enunciados no han sido controlados totalmente, y a su vez, van a afectar la calidad de la junta soldada, limitando su aplicación futura. Los métodos alternativos de generación de calor como la asistencia de un haz láser en los procesos de soldadura por fricción son muy limitados y se enfocan solamente en los procesos de soldadura por fricción-agitación FSW (Friction stir welding) mostrando grandes beneficios. Por lo tanto, en esta investigación se realiza la asistencia de un haz láser en un tipo de proceso de soldadura de fricción denominado por accionamiento directo CDFW (Continuous drive friction welding), y se utiliza un proceso denominado LAFW (Laser assisted friction welding) desarrollado por el autor. En el proceso implementado se realizan uniones acero-aluminio, analizando las propiedades mecánicas respecto a las del material base sobre la base de un análisis estadístico. Las uniones soldadas son evaluadas por ensayos mecánicos de tracción, análisis metalográfico, microdureza, microscopía electrónica de barrido SEM (Scanning electron microscopy), espectroscopía de energía dispersiva EDS (Energy dispersive spectroscopy), espectroscopía de dispersión por longitud de onda WDS (Wavelength dispersive spectroscopy), difracción de rayos X (XRD) (X-ray diffraction analysis) y espectroscopía de emisión óptica por descarga luminiscente GDOES (Glow Discharge Optical Emission Spectroscopy). Los resultados indican que este proceso es más eficiente que un proceso de soldadura por fricción convencional, determinando así un efecto favorable de la asistencia láser en los parámetros de soldadura y las propiedades mecánicas de las uniones soldadas.
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    Influence of the Processing Parameters on the Microstructure and Mechanical Properties of 316L Stainless Steel Fabricated by Laser Powder Bed Fusion
    (2024) Barrionuevo Chiluiza, Germán Omar; Ramos Grez, Jorge; Sánchez Sánchez, Xavier; Zapata Hidalgo, Daniel; Mullo Casillas, José Luis; Puma Araujo, Santiago Daniel
    Complex thermo-kinetic interactions during metal additive manufacturing reduce the homogeneity of the microstructure of the produced samples. Understanding the effect of processing parameters over the resulting mechanical properties is essential for adopting and popularizing this technology. The present work is focused on the effect of laser power, scanning speed, and hatch spacing on the relative density, microhardness, and microstructure of 316L stainless steel processed by laser powder bed fusion. Several characterization techniques were used to study the microstructure and mechanical properties: optical, electron microscopies, and spectrometry. A full-factorial design of experiments was employed for relative density and microhardness evaluation. The results derived from the experimental work were subjected to statistical analysis, including the use of analysis of variance (ANOVA) to determine both the main effects and the interaction between the processing parameters, as well as to observe the contribution of each factor on the mechanical properties. The results show that the scanning speed is the most statistically significant parameter influencing densification and microhardness. Ensuring the amount of volumetric energy density (125 J/mm3) used to melt the powder bed is paramount; maximum densification (99.7%) is achieved with high laser power and low scanning speed, while hatch spacing is not statistically significant.