Enmarcado dentro del proyecto de investigación colaborativo ALPRE financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad dentro de la convocatoria de Retos Colaboración (Referencia RTC-2015-3822-4), se ha realizado una correlación entre los resultados experimentales y los de simulación del proceso de solidificación.
La microestructura presente en las llantas y los portamanguetas fabricados en aleaciones de aluminio mediante la tecnología de baja presión varía de unas zonas a otras, dependiendo fundamentalmente de los siguientes factores:
- Geometría de la pieza
- Régimen de solidificación (enfriamiento del molde, tiempo de solidificación, temperatura del metal, …)
- Potencial de afino de grano y grado de modificado
Con objeto de predecir la microestructura en piezas reales se ha diseñado un molde de cilindros de distintos módulos que comprenden el mismo rango de espesores (módulo geométrico) y SDAS (Secondary Dendritic Arm Spacing) que las piezas objetivo. Por otro lado el potencial de afino de grano y grado de modificado de las aleaciones se ha evaluado mediante el equipo Thermolan®-Al desarrollado en IK4-AZTERLAN. Un ejemplo del efecto del modulo térmico en las curvas de solidificación de los cilindros y su efecto en el afino de grano es evidente en las figuras adjunta.
Figura 1. Curvas de enfriamiento con diferente velocidad de solidificación y diseño de molde para el análisis de la evolución del tamaño de grano en función de la velocidad de solidificación
Figura 2. Tamaño de grano del cilindro de menor (izquierda) y de mayor módulo (derecha)
Así mismo, las pruebas realizadas con distintas composiciones químicas y diferentes grados de afino y modificado han permitido la modelización del efecto de cada uno de estos parámetros. El proyecto concluirá con la validación de estos modelos tanto en portamanguetas como en llantas que se está realizando durante el año en curso.
