Abstract
El número de aviones aumentará considerablemente en los próximos 20 años,según el pronóstico de mercado global de Airbus (AGMF). Para 2034 se estima
que más de 38.000 aeronaves estarán en servicio. De estos, 19,000 son
aviones nuevos necesarios para dar respuesta al crecimiento del sector,
mientras que 13,000 serán sustituciones, lo que eleva a 32,000 los nuevos
aviones que deben ser construidos.
Esto conduce a una necesidad cada vez mayor de trabajar con materiales
resistentes a altas temperaturas que son los comúnmente utilizados en los
motores de los aviones. Las superaleaciones utilizadas en la industria
aeroespacial, como los base níquel y las aleaciones de titanio, se emplean
generalmente debido a su combinación única de propiedades como alta
resistencia a elevadas temperaturas, resistencia a la degradación química y
resistencia al desgaste.
El objetivo del presente trabajo de tesis doctoral es el resultado del proyecto
HIMMOVAL, Grant Agreement 620134, financiado por el programa Clean-Sky
JU, con el objetivo de investigar nuevos métodos de fabricación para aumentar
la productividad durante el mecanizado de aleaciones base níquel
Durante esta tesis, el estudio se ha enfocado en dos aproximaciones diferentes
para desarrollar métodos de fabricación más productivos.
La primera parte del desarrollo se ha centrado en estudiar métodos de
mecanizado convencional en diferentes aleaciones. Dentro de este apartado, la
tesis ha generado y desarrollado nuevo conocimiento en diferentes aleaciones
base níquel (Inconel 718, Waspaloy and Haynes 282), teniendo en cuenta el
efecto de los tratamientos térmicos, caracterización metalúrgica, ensayos de
maquinabilidad y el efecto de diferentes estrategias de lubricación en el
mecanizado y su impacto en la herramienta de corte. Aspectos considerados
durante la experimentación fueron:
• Diferentes estados (tratamiento envejecido y solucionado)
• Tamaño de grano (grano pequeño y grano grande)
• Ensayos con lubricación normal (6bar) y ensayos a alta presión (80bar):
incluyendo el efecto en el desgaste de la herramienta.
La segunda parte del desarrollo se ha centrado en estudiar métodos no
convencionales de mecanizado. Las tecnologías exploradas durante este parte
de la investigación han sido tecnologías de corte por agua y abrasivo (AWJ),
corte por hilo (WEDM), corte por láser y mecanizado asistido por ultrasonidos
(UVAM).
La aleación seleccionada en esta parte del proyecto ha sido Inconel 718,
porque es la aleación más comúnmente usada en los motores aeronaúticos. El
Inconel 718 fue desarrollado para trabajar en condiciones de alta temperatura
mientras mantiene sus propiedades mecánicas inalteradas.
Las tecnologías no convencionales fueron utilizadas para mecanizar Inconel
718 y la superficie mecanizada fue evaluada mediante un ensayo de fátiga en 4
puntos. Además, la superficie fue medida en términos de integridad superficial
✓ Rugosidad,
✓ Dureza,
✓ SEM y,
✓ Tensiones residuales,
Los resultados obtenidos fueron comparados con métodos convencionales de
mecanizados utilizados como línea de referencia.
| Date of Award | 2019 |
|---|---|
| Original language | English |
| Awarding Institution |
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| Supervisor | Luis Norberto López de Lacalle (Supervisor) & Veiga Suárez (Supervisor) |