Recubrimiento de un metal con polvo de cerámica aplicando radiación laser de co2 y la medición de sus propiedades mecánicas.

Abstract

En este trabajo se diseñaron los arreglos experimentales necesarios para caracterizar el equipo laser, así como las características térmicas de la cerámica en polvo utilizada. Se aplicó radiación láser de CO2 sobre la cerámica en polvo, este material fue depositado al sustrato previamente a la radiación y su espesor fue controlado por láminas calibradas. Durante el desarrollo de este método, se enfrentó con el fenómeno de mojabilidad en la interface del sustrato metálico y la cerámica, el cual indicaba la necesidad de encontrar los parámetros adecuados para crear un ambiente idóneo para la fusión de la cerámica en estado líquido y el sustrato en estado sólido. Se encontró que para aumentar la mojabilidad de la interface de la cerámica y el sustrato metálico es necesario elevar la temperatura del metal. También se realizó un modelo numérico analítico del comportamiento de la temperatura superficial de la cerámica y la interface. Finalmente con el uso de la técnica de nanoidentación fue determinada la dureza del recubrimiento resultante y su módulo elástico, obteniendo la revelación de una dureza uniforme en los recubrimientos realizados. In this work was designed experimental setup necessary to know laser characteristic including ceramic thermal properties. Was applied CO2 laser radiation on powder ceramic, the material was deposited previously to CO2 laser radiation and thickness was controlled using calibrated plate. This work face several troubles, the most important was related with wetting, which was salved increasing interface temperature, changing laser radiation profile it’s achieve enough temperature on the substratum in order to increase wetting. Also was modeled a numerical-analytic 2D model to simulate the temperature performance along the process before to start experimental procedure. Finally trough nanoindentation was met coating hardens, it was uniform.