Tesis:
Desarrollo de un modelo para la caracterización predicativa de procesos de tratamiento superficial de materiales metálicos con ondas de choque generadas por láser
- Autor: MORALES FURIO, Miguel
- Título: Desarrollo de un modelo para la caracterización predicativa de procesos de tratamiento superficial de materiales metálicos con ondas de choque generadas por láser
- Fecha: 2004
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES
- Departamentos: FISICA APLICADA A LA INGENIERIA INDUSTRIAL
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: OCAÑA MORENO, José Luis
- Resumen: El tratamiento superficial por ondas de choque generadas por láser es considerado en el momento presente como una tecnología emergente para la mejora de propiedades de resistencia mecánica de materiales metálicos de interés estratégico cuyo desarrollo con vistas a su implantación a nivel industrial es objeto de estudio en importantes laboratorios y centros de investigación de todo el mundo, de manera que la misma está, sin duda, llamada a constituir una tecnología básica de tratamiento sobre la que se han de apoyar importantes mejoras en la capacidad de servicio de componentes mecánicos de importancia crítica. El resultado característico del tratamiento superficial de materiales por ondas de choque generadas por láser consiste en el endurecimiento de una delgada capa de material bajo la superficie del mismo y en la inducción de un campo de tensiones residuales de compresión. Estas modificaciones propician una mejora significativa de las propiedades de dicho material afectadas por el inicio o propagación de grietas superficiales. El desarrollo de la presente Tesis se ha enfocado específicamente a la predicción de algunos de los efectos más importantes que tienen lugar durante los tratamientos mediante ondas de choque generadas por láser. En concreto se ha desarrollado un modelo para el estudio de la interacción láser-materia para determinar el pulso de presión generado en el blanco, se ha desarrollado un modelo para la determinación del umbral de ruptura dieléctrica del medio confinante y el efecto que ésta tiene sobre el pulso de presión finalmente aplicado sobre el material y se han estudiado los efectos mecánicos producidos por el tratamiento en aleaciones típicas analizando la influencia de la variación de los distintos parámetros del proceso. El modelo presentado permite reproducir las condiciones en las que se realizan los tratamientos superficiales mediante ondas de choque generadas por láser, es decir, tiene en cuenta la ruptura dieléctrica del medio confinante, determina el pulso de presión y obtiene el campo de tensiones residuales resultante en el material tratado bajo distintas condiciones espaciales y temporales de aplicación. Sus predicciones se han validado reproduciendo resultados experimentales publicados. En resumen, el sistema propuesto se considera como el único capaz de simular los tratamientos superficiales mediante ondas de choque generadas por láser teniendo en cuenta las condiciones reales. Su empleo permitirá conocer el tratamiento adecuado para alcanzar los requerimientos industriales deseados y reducir, de esta forma, la amplitud de las baterías experimentales y sus posteriores medidas con un consiguiente ahorro de tiempo y recursos.