Tesis doctoral de Carlos Federico Merizalde Rodriguez
El procesamiento de metales en condición semisólida es un método relativamente nuevo, usado para la transformación de materia prima(metales puros y aleaciones) en productos conformados totalmente acabados. Particularmente, las aleaciones de sn-pb han sido intensamente estudiadas con este fin, debido a que sus propiedades físicas y químicas favorecen y facilitan el estudio en condiciones semisólidas. Una propiedad muy característica de los materiales en estado semisólido es la tixotropía, que suele ser definida como la capacidad de un material o sustancia de, al permanecer sin perturbación, endurecerse y ser manipulada como un sólido pero al ser sometida a esfuerzos de cizalladura, fluir como un líquido. Básicamente, un material semisólido puede estar formado por una mezcla de fases líquida y sólida, por ejemplo una mezcla de partículas sólidas redondeadas suspendidas en una matriz líquida. Estas mezclas se denominan comúnmente como slurries (termino anglosajón utilizado para definir mezclas pastosas y cuya traducción puede ser globos semisólidos h o g mezclas pastosas h ). En este trabajo se busca obtener un comportamiento semisólido partiendo de dos materiales distintos, por una parte, partículas esféricas sólidas de cu y por otra, de una fase líquida compuesta por una aleación de snpb, mezclando ambas para obtener el comportamiento semisólido final. El método utilizado para obtener dicho comportamiento (compocasting) es distinto al usado generalmente(rheocasting). El objetivo general de este estudio consistió en comprobar la factibilidad de obtener el comportamiento tixotropico y pseudoplástico, característico de materiales en estado semisólido, en la mezcla snpb (líquido). Cu (sólido); y relacionarlos con la microestructura del material y con los diferentes parámetros utilizados en su preparación y procesamiento. Finalmente, se obtuvo un material que cumple con las propiedades necesarias para poder ser utilizado de forma óptima en procesos de inyección y moldeo, más específicamente en prototipaje (rápid prototyping). Para evaluar el comportamiento semisólido observado en la mezcla se varian de forma sistemática distintos parámetros, como la temperatura de preparación, el contenido de fracción sólida, morfología y tamaño de las partículas sólidas, tiempos de agitación, etc., Para determinar de que forma influye cada uno de ellos. Posteriormente se estableció la combinación de parámetros que generan el mejor comportamiento semisólido y tixotropico de la mezcla. Entre otros aspectos se puede apreciar que a medida que aumenta la fracción sólida (contenido de cu) se incrementa la viscosidad, hasta llegar a un punto máximo donde el material colapsa y pierde totalmente su comportamiento semisolido. Así mismo, se evaluan los efectos de la temperatura y el tiempo de agitación y del tamaño y la morfología de las partículas en dicho comportamiento reológico. De esta forma se determinó que el material con contenidos de cu entre 40 y 50% tamaño promedio de partículas de 100¿em, obtenido a una temperatura de 240ºc y agitado durante tiempo inferiores a 13 minutos es el que presenta un comportamiento más semejante alo que es definido en esta tesis como un comportamiento semisólido ideal. También se realizan estudios reológicos de la mezcla obtenida, para caracterizar y evaluar de forma cuantitativa la influencia que tienen los distintos parámetros ya mencionados en las propiedades de la mezcla, corroborándose los resultados obtenidos por compocasting.
Datos académicos de la tesis doctoral «Caracterizacion y desarrollo de un material tixitropico base snpb mediante compocasting«
- Título de la tesis: Caracterizacion y desarrollo de un material tixitropico base snpb mediante compocasting
- Autor: Carlos Federico Merizalde Rodriguez
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 16/05/2008
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- José María Cabrera Marrero
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Antonio Herrero palomo
- nuria Llorca isern (vocal)
- eli saul Puchi cabrera (vocal)
- iñake Hurtado hurtado (vocal)