Estudio de los parámetros del barrido láser usados en la fabricación de monocapas de una aleación de Cu-Sn-Ni comercial y el efecto en su densificación y propiedades mecánicas
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Date
2016
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Abstract
La presente investigación se realizó para estudiar cómo afectan los parámetros seleccionados en el proceso de sinterizado selectivo por láser a las propiedades mecánicas y características de las piezas obtenidas. El proceso de sinterizado láser fue realizado con un polvo metálico comercializado con el nombre de DirectMetal 20, el cual está constituido por cobre, níquel y estaño y es distribuido por la empresa EOS GmbH. Este polvo se introdujo en una cámara especialmente diseñada, la cual permite mantener una atmósfera mayoritariamente constituida de argón. Como fuente de calor se utilizó un láser de fibra de Nd:YAG. Los experimentos realizados consistieron en variar la velocidad de escaneo y potencia láser, utilizando, para todos los casos, distintos patrones de escaneo generando probetas de 62 mm de largo y 6 mm de ancho. A cada probeta plana se le registraron las medidas, peso y densidad másica, luego se determinó la resistencia última a la tracción (UTS, por sus siglas en inglés) por medio de un ensayo de tracción uniaxial. A las probetas con mayor UTS, para cada conjunto de parámetros, se les realizó un análisis metalográfico para medir la porosidad en las probetas. Los resultados obtenidos muestran que tanto el patrón, velocidad y potencia de escaneo afectan las propiedades mecánicas y características de las probetas sinterizadas. A patrones de escaneo con líneas consecutivas más cortas se obtiene que aumenta la tasa de derretimiento, porosidad y espesor de las probetas, y que disminuye la densidad másica y la UTS. A mayor velocidad de escaneo se obtiene que la tasa de derretimiento aumenta junto con la densidad másica y la UTS, y que la porosidad y el espesor disminuyen, por último, el incremento de la potencia genera un aumento en la tasa de derretimiento, espesor, densidad másica y UTS, y disminuye la porosidad.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2016