Fundición compuesta de aluminio con acero en lámina en fundición de arena 3D utilizando un sistema de calentamiento inductivo
Autores: Locke, Christopher; Guggemos, Martin; Gruber, Maximilian; Maier, Lorenz; Mayr, Lukas; Weiß, Tony; Volk, Wolfram; Günther, Daniel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Proceso
Fundición compuesta
Bimetálico
Aluminio
Acero
Calentamiento inductivo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 5
Citaciones: Sin citaciones
La fundición compuesta es un proceso en el que se fabrica un único componente a partir de dos materiales metálicos, como el aluminio y el acero. Se pueden producir compuestos bimetálicos sólido-líquido mediante un control de proceso adecuado. Esta tecnología puede reducir el número de procesos de unión, y las propiedades específicas del respectivo componente metálico pueden ser utilizadas para propiedades de producto diseñadas específicamente, por ejemplo, donde se necesitan ligereza y alta resistencia. Este artículo presenta una metodología experimental para producir una unión bimetálica puramente unida por material a partir de aluminio fundido y acero laminado recubierto de zinc en fundición de arena 3D utilizando un sistema de calentamiento inductivo. La caracterización de temperatura relacionada con el proceso en la zona compuesta se describe utilizando un banco de pruebas de calentamiento y mediciones de temperatura. Se muestra que el precalentamiento inductivo solo puede producir un enlace material entre la fundición de aluminio y la chapa de acero recubierta. Las pruebas de tracción cortante mostraron resistencias entre 15 MPa y 22 MPa. Se llevó a cabo un pretratamiento de superficie con láser utilizando corte por ablación láser en la chapa de acero recubierta para investigar el beneficio de un posible bloqueo microformal. Los resultados muestran una influencia reductora de la resistencia en las pruebas de tracción cortante. Los micrografías mostraron la formación de Al4.5FeSi y Al7Fe2Si, así como la formación de otras fases intermetálicas indefinidas. El grosor de la zona compuesta es de 10 um.
Descripción
La fundición compuesta es un proceso en el que se fabrica un único componente a partir de dos materiales metálicos, como el aluminio y el acero. Se pueden producir compuestos bimetálicos sólido-líquido mediante un control de proceso adecuado. Esta tecnología puede reducir el número de procesos de unión, y las propiedades específicas del respectivo componente metálico pueden ser utilizadas para propiedades de producto diseñadas específicamente, por ejemplo, donde se necesitan ligereza y alta resistencia. Este artículo presenta una metodología experimental para producir una unión bimetálica puramente unida por material a partir de aluminio fundido y acero laminado recubierto de zinc en fundición de arena 3D utilizando un sistema de calentamiento inductivo. La caracterización de temperatura relacionada con el proceso en la zona compuesta se describe utilizando un banco de pruebas de calentamiento y mediciones de temperatura. Se muestra que el precalentamiento inductivo solo puede producir un enlace material entre la fundición de aluminio y la chapa de acero recubierta. Las pruebas de tracción cortante mostraron resistencias entre 15 MPa y 22 MPa. Se llevó a cabo un pretratamiento de superficie con láser utilizando corte por ablación láser en la chapa de acero recubierta para investigar el beneficio de un posible bloqueo microformal. Los resultados muestran una influencia reductora de la resistencia en las pruebas de tracción cortante. Los micrografías mostraron la formación de Al4.5FeSi y Al7Fe2Si, así como la formación de otras fases intermetálicas indefinidas. El grosor de la zona compuesta es de 10 um.