AZTERLANek eta MESHINDek, MGEPekin lankidetzan, frogatu dute bideragarria dela forjaren bidez altzairu herdoilgaitzezko egitura-altzairuzko eta kanpoko gorputzarekin finkatzeko elementuak fabrikatzea, lehengai gisa clad barra bimaterialak erabiliz.
Teknologia gehigarrien bidez gainazal babesleak garatzearen abantaila nagusia material anitzeko osagaiak fabrikatzeko aukera da. Osagai horietan, piezaren gorputzaren gehiengo zatia (substratua) egitura-funtzioa (karga mekanikoak) betetzeaz arduratzen den material “arrunt” batez osatuta dago. Honen gainean jalkitako material aurreratu batez fabrikatutako gainazal batek erresistentzia hobetua ematen dio osagaiari, korrosioa edo higadura bezalako fenomenoen aurrean.
Fabrikazio-estrategia horretan, ohiko lan-sistematika ondokoa izan ohi da: lehenik eta behin, osagaiaren gorputz nagusia osatzea (galdaketa, estanpazio, forja edo beste prozesuren baten bidez) eta, ondoren, gainazalean babes-geruza bat jalkitzea laser teknologien bidez ad-hoc hauts metalikoak gehituta. Hala ere, teknologien konbinazio horrek baditu zenbait muga, batez ere prozesuaren eskalagarritasun txikiagoarekin lotuta daudenak. AZTERLANeko ikertzailea Ana Fernández doktoreak azaltzen duen bezala, “dagoeneko forjatuta dagoen osagarri bat daukagunean, eta pieza horren gainazala geruza batekin estali nahi dugunean laser teknologien bitartez, osagarriz osagarri, prozesu hori banaka egitea zaila izan daiteke kadentzia eta ekoizpen-kantitate zehatz batzuekin lan egiteko”.
Fabrikazio bimaterialak osagai kritikoak garatzeko eskaintzen dituen abantailak aprobetxatzeko, eta fabrikazio-prozesua optimizatu nahian, AZTERLANek, metalurgian espezializatutako zentro teknologikoa, eta MESHINDek, teknologia gehigarrietan oinarritutako soluzio industrialen garapenean espezializatutako enpresa, MGEPrekin batera, forjaketa eta LMD prozesuen hibridazio-estrategia berritzaile bat garatu dute, forjaketa-prozesuaren aurretik, zuzenean lehengaiaren gainean, estaldura aurreratuak aplikatzean oinarrituta.
As-clad materialarekin solido-egoeran konformatutako finkatze-elementuak garatzea
Jalkitze- eta forjaketa-prozesuen parametrizazioak konbinatuz (tenperaturak eta geometriak egokituz) eta ondorengo tratamendu termikoen eragina ebaluatuz hainbat proba egin ondoren, ikerketa-taldeak 42CrMo4 altzairuzko gorputza eta AISI316 altzairu herdoilgaitzezko gainazal aurreratua duten finkatze-elementuak arrakastaz fabrikatzea lortu du. Horretarako LMD bidez altzairuzk barrak 1 mm-ko lodierako altzairu-herdoilgaitzezko geruza batekin jalki dituzeko, ondoren barra honiek forjatzeko.
Osagai horiengan egindako korrosio- eta gogortasun-saiakuntza normalizatuek erakusten dute osagai bimaterialak garatzeko lan-bide baliagarria dela eta korrosioaren aurreko erantzun hobea eskaintzen dutela piezek. “Metodologia honek eskaintzen dituen abantailak argiak dira: Piezak ingurune korrosiboetan ongi moldatzen direla ziurtatzeaz gain, prozesatze-denboretan eta azken mekanizazio-lanetan aurrezpen nabarmena lortzen da”.
Zlindroen zeharkako eta alboko ebaketa as-clad egoeran, lupa (ezk.) eta mikroskopia optiko (esk.) bidezk ikusia, substratua eta estaldura ikuskatzeko.
Fabrikazio-teknologien hibridazio arrakastatsua
Ikerketa hau ReIMAGIN proiektuaren baitan egin da, lehiakortasun handiko sektoreentzat interesgarriak diren aplikazio zehatzetarako soluzioak emateko helburuarekin. Horretarako, ad-hoc konposizioak dituzten material berriak diseinatu dira hauts atomizatuen bidez, material anitzeko osagaiak garatu dira teknologia gehigarrien bidez (LMD, EHLA), material “bereziak” soldatzeko prozesuak optimizatu dira (FSW, WAAM, solid bonding), eta teknologia hibridatuen bidez fabrikatutako piezentzako tratamendu termikoak garatu dira.
ReIMAGIN partzuergoa 8 bazkidek, BRTA AZTERLAN (proiektuaren liderra), CEIT, LORTEK eta TEKNIKEReko Zentro Teknologikoek, UPV/EHU eta MU unibertsitateek eta FCIE eta EIPC I+G enpresa-unitateek osatzen dute.
