Complutecno: Tecnologías de la Producción

EQUIPO DE SOLDADURA POR DIFUSIÓN DINÁMICA

Descripción:

El Grupo de Tecnologías de Unión y Materiales Avanzados de la Universidad Complutense de Madrid ha desarrollado un equipo automático de soldadura por Difusión Dinámica que permite la realización de uniones de materiales homogéneos (metal-metal) o heterogéneos (metal-cerámico), de manera más rápida, con mejores propiedades y menor coste de sus componentes. Se buscan empresas interesadas en adaptar esta tecnología a sus necesidades.

Fig. 1: Equipo de soldadura.

¿Cómo funciona?:

Fig. 2: Vista frontal del equipo de soldadura.

El Grupo de Tecnologías de Unión y Materiales Avanzados de la Universidad Complutense de Madrid ha desarrollado un equipo automático de soldadura por Difusión Dinámica. Si se enfrentan dos superficies metálicas limpias de óxidos y capas contaminantes, y si se les somete a un ciclo de temperatura y presión (cíclica o no), durante un tiempo determinado, bien con la ayuda de intermediarios de soldadura o no, se produce la transferencia de materia dentro de la materia, es decir aparece la difusión de átomos de una intercara a la otra.

El proceso pasa por cuatro etapas, una de contacto inicial, la segunda etapa es de deformación de las rugosidades superficiales, la tercera de difusión de átomos a lo largo de los límites de grano y, finalmente, la cuarta etapa es un proceso de difusión en volumen. Por difusión puede formarse una fase líquida transitoria, lo que favorece una unión más rápida.

El equipo funciona mediante un ordenador, que es el que controla el ciclo de presión durante la soldadura. Además disponemos de un controlador de Temperatura que permite la realización de ciclos complejos de temperatura. Todo ello de forma coordinada, permite al inductor y al pistón hidráulico ejercer el ciclo de presión y de temperatura sobre los materiales que se van a soldar tanto en fase sólida como en su variante de fase líquida transitoria. Finalmente se obtienen, de acuerdo con el ensayo programado, una unión de calidad tanto en materiales metálicos (aleaciones férreas, ligeras de base Al, Ti, superaleaciones, etc.), como en uniones disimilares cerámico-metal, (WC-Co a aceros).

Esta tecnología permite la realización de uniones de materiales homogéneos (metal-metal) o heterogéneos (metal-cerámico), de manera más rápida, con mejores propiedades y menor coste de sus componentes.

Ventajas:

La principal ventaja con respecto a los sistemas comerciales existentes en el mercado es la posibilidad de realizar uniones entre materiales muy diversos, metálicos o no. La realización del proceso de soldadura requiere tiempos más cortos, y obtiene mejoras en las propiedades, con respecto a las uniones realizadas mediante el sistema estático. Por otro lado este sistema puede ser adaptado para su aplicación a otras tecnologías, como son la forja, pulvimetalurgia o ensayos mecánicos en caliente, tanto tracción, compresión o fatiga de metales proporcionando una alta versatilidad al equipo.

¿Dónde se ha desarrollado?:

El equipo ha sido desarrollado por el Grupo de Investigación "Tecnologías de Unión y Materiales Avanzados", del Departamento. de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Complutense de Madrid. Actualmente se está utilizando el equipo para obtener soldaduras destinadas a un proyecto de investigación (Acción Integrada) con una Universidad portugesa (Universidad de Oporto). El grupo de investigación tiene una experiencia en el campo de la Soldadura por Difusión de más de 10 años, habiendo trabajado con empresas como CASA.

Y además:

Se buscan empresas interesadas en adaptar esta tecnología a sus necesidades, así como aquellas que estén interesadas en colaborar en las siguientes líneas de investigación:

• Metalurgia de la Soldadura, procesos TIG, MIG-MAG : Aleaciones férreas y de base Al (matrices de Materiales Compuestos, MCMM).
• Transformaciones de Fase: Aleaciones Férreas o no Férreas.
• Soldadura por Difusión en Estado Sólido y F.L.T. de Materiales : Uniones Metal-Metal; Uniones Metal-Cerámico.
• Caracterización microestructural, mecánica y de corrosión de materiales compuestos de matriz metálica (MCMM) y de otros materiales avanzados.
• Soldadura de Materiales Compuestos de Matriz Metálica reforzados con partículas de SiC y Alúmina. (Difusión, Fuerte, TIG y MIG).
• Fabricación de nuevos materiales: Compuestos Cerámico-Polímero. Vitrocerámicos reforzados, espumas vitrocerámicas, nanocomposites (nanotubos-polímero).

Ofrecemos cooperación técnica que incluye la adaptación de la tecnología a las necesidades de la empresa y el desarrollo de un prototipo. El Departamento a través de contratos específicos recogidos en el Art. 83 de la LOU, puede:

• Adaptar la tecnología a los problemas concretos del cliente.
• Realizar estudios de viabilidad técnica para una aplicación concreta.
• Posibilidades de asistencia técnica después de la compra.
• Formación para la utilización de la tecnología en cuestión.
• Impartir cursos en tecnologías de unión. Diseño de Uniones entre materiales homogéneos y heterogéneos.