Mejora y evaluación de un sistema de Cold Spray de baja presión

Abstract

Cold Spray es un tipo de aspersión térmica que puede generar recubrimientos metálicos por medio de la deposición de polvo a altas velocidades. El impacto entre las partículas de polvo y la superficie del sustrato provoca que estas se adhieran entre si en un proceso de unión íntima de baja temperatura, acumulable capa por capa. La motivación de este trabajo es la implementación de un sistema de Cold Spray de baja presión, manipulado mediante un control numérico computarizado (CNC) para posteriores estudios en el campo de proyección térmica con un equipo in situ en la universidad. El objetivo general de este trabajo consiste en mejorar el sistema de movimiento, el sistema de cabina y evaluar el sistema de Cold Spray de baja presión, construido el año 2019 en la memoria de Cristóbal Massardo. Los objetivos específicos constan de rediseñar el sistema de movimiento, diseñar protecciones para los mecanismos expuestos a polvo metálico, diseñar un mecanismo de acople para utilizar el sistema tanto de forma manual como computarizada, diseñar un sistema de extracción para la cabina y evaluar el funcionamiento del sistema mediante distintas pruebas de deposición de recubrimiento. En este trabajo se lleva a cabo una etapa de diseño, una etapa de adquisiciones de componentes o material necesario, una etapa de construcción, donde se ensamblan y fabrican componentes, para luego realizar una etapa de pruebas de los subsistemas involucrados y del sistema completo en operación, obteniendo resultados de deposición de recubrimiento metálico. Se detecta una presión positiva en el alimentador de polvo que impide que ingresen las partículas al momento de accionar el sistema de alta presión de nitrógeno, por lo que se resuelve el problema con una línea extra de aire comprimido encargada de impulsar las partículas de polvo a través de la sección divergente de la tobera de Laval. Con esta configuración se consigue deposición de recubrimiento de cobre sobre sustrato de aluminio en sus dos casos de operación principales.