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Estudio de la resistencia a fatiga térmica en moldes de inyección de aluminio utilizando aceros de alta conductividad térmica
Molas, Sílvia; Hamasaiid, Anwar; Llobet, Albert; Valls, Isaac; Casellas Padró, Daniel; Riera Colom, María Dolores
Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Ciència dels Materials i Enginyeria Metal·lúrgica; Universitat Politècnica de Catalunya. PROCOMAME - Processos de Conformació de Materials Metàl·lics
La mayoría de los mecanismos de fallo que determinan la durabilidad de un molde de inyección de aluminio a alta presión están relacionados con las solicitaciones termo-mecánicas de la superficie. En cada ciclo, la superficie de la herramienta está expuest a a elevadas variaciones de temperatura y cargas mecánicas que ocasionan la pérdida de propiedades superficiales (dureza, resistencia, etc.). La variación de las propiedades superficiales y las tensiones termo-mecánicas generadas en los ciclos de inyección inducen la aparición de grietas. A fin de retardar la aparición de estas grietas, se ha desarrollado una nueva generación de aceros de herramienta de trabajo en caliente denominados HTCS® (High Thermal Conductivity Steels) caracterizados por poseer elevados valores de difusividad térmica combinados con elevadas propiedades termo-mecánicas, comparados con los aceros de trabajo en caliente convencionales. Estas propiedades, sobre todo la difusividad térmica elevada, tienen su principal efecto en la reducción de las tensiones superficiales generadas en las herramientas debido a los gradientes térmicos durante el servicio, Esta reducción de tensiones se traduce en un aumento de la vida útil del molde de inyección. En este trabajo se evalúa el efecto de la conductividad térmica del acero de herramientas en la aparición y propagación de grietas por fatiga térmica . Para ello, se han fabricado dos moldes experimenta les de inyección de aluminio a alta presión con la misma geometría y dureza. Un molde se ha fabricado con acero de trabajo en caliente convencional (AISI Hll) y el otro molde con acero de alta conductividad térmica (HTCS®). Se ha realizado el seguimiento de la aparición y propagación de las grietas por fatiga térmica en los dos moldes durante el servicio. Para poder investigar y entender mejor la relación entre las diferencias térmicas y las tensiones superficiales generadas en los dos moldes experimenta les, se ha utilizado un modelo simple de Simulación por Elementos Finitos representativo de una sección del molde real.
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials
High Thermal Conductivity Steels
Materials--Testing
Metals--Heat treatment
Simulation methods
Finite element method
Assaigs de materials
Metalls -- Tractament tèrmic
Simulació, Mètodes de
Elements finits, Mètode dels
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
info:eu-repo/semantics/conferenceObject
         

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