Desarrollo de técnica de revestimiento de películas delgadas con base de mezclas de vidrio con cerámica mediante radiación de láser CO2 y análisis de sus propiedades mecánicas

Abstract

RESUMEN: El presente trabajo de tesis describe el desarrollo de una técnica de revestimientos de películas delgadas con base de mezclas de vidrio con cerámica mediante el uso de radiación de láser CO2 y el análisis de sus propiedades mecánicas. Los esmaltes vitrocerámicos se aplicaron sobre la superficie de placas de Titanio Grado 5 (aleación Ti-6al-4v), después de unos minutos a la intemperie, las placas pasan al proceso de vitrificación con la asistencia de un láser de CO2 de onda pulsada de potencia máxima de 40 W. Durante el desarrollo de esta técnica se enfrentó el fenómeno de mojabilidad en la interface del sustrato metálico y la cerámica, el cual indicó la necesidad de encontrar los parámetros de radiación óptimos para elevar la temperatura de la superficie del metal y fundir la cerámica en el mismo proceso. La efectividad de la técnica de revestimientos desarrollada en este trabajo se determina por la homogeneidad de las películas de vitrocerámica creadas sobre el sustrato metálico y la determinación de la dureza mediante el uso de la técnica de nanoindentacion. ABSTRACT: This thesis work describes the development of a thin film coating technique based on mixtures of glass and ceramics by using CO2 laser radiation and the analysis of its mechanical properties. The glass-ceramic enamels were applied on the surface of Grade 5 Titanium plates (Ti-6al-4v alloy), after a few minutes in the air, the plates go to the vitrification process with the assistance of a pulsed wave CO2 laser with a maximum power of 40W. During the development of this technique the phenomenon of wettability in the interface of the metallic substrate and the ceramic was faced, this indicate that is necessary to find the optimal radiation parameters to raise the temperature of the metal surface and melt the ceramic in the same process. The effectiveness of the coating technique, developed in this work, is determined by the homogeneity of the glass-ceramic films created on the metallic plate and the determination of the hardness by using the nanoindentation technique.