Comparativa térmica entre un recubrimiento HVOF y pintura refractaria








Autores


  • Jesús Eduardo Casique Torres casiques9@hotmail.com CIATEQ, A. C. Querétaro, Querétaro, México

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Resumen:

El presente trabajo tiene como objetivo comparar los efectos de la transferencia de calor en moldes metálicos cuando están recubiertos por un cerámico base de zirconio, ZrO2 8Y2O3 aplicado por proyección térmica HVOF, pintura refractaria DAG 395 base zirconio, pintura PRODAG base grafito y sin recubrimiento. Con lo anterior, se pretende mejorar la vida útil de los moldes metálicos; para ello se diseñó y fabricó un molde con una geometría radial; posteriormente se realizaron pruebas de vaciado, solidificación y enfriamiento de barras de una aleación de aluminio 6061 y se compararon los perfiles de temperatura obtenidos con la ayuda de un sistema de adquisición de datos. Además, se realizaron simulaciones en el software ProCast, con el propósito de obtener los coeficientes de transferencia de calor, HTC, en las distintas condiciones. Con este método se obtuvo un HTC de 650 W/m2 °K el cual representa un valor adecuado para aproximadamente los primeros 50 segundos y a partir de este tiempo 2000 a 3000 W/m2 °K son muy adecuados y no representan grandes variaciones en la simulación. Finalmente, con base en los resultados obtenidos, se puede concluir que es posible sustituir las pinturas refractarias de las comúnmente utilizadas, por recubrimientos cerámicos.


Palabras clave:

Recubrimiento cerámico, Proyección térmica HVOF.


Abstract:

This work has as purpose compare the effects of heat transfer in metal molds with a ceramic coating based on Zirconia, ZrO2 8Y2O3 applied by thermal spraying HVOF, paint DAG 395 based on Zirconia, PRODAG based graphite and without coating. This is intended to improve the service life of metal molds. For this, a mold was designed and manufactured with radial geometry. Also, we performed metal casting, solidification, and cooling tests of bars of an aluminum alloy 6061, and compared the temperature profiles with the help of a data acquisition system. In the process, we performed simulations with the commercial software, ProCast, to obtain the heat transfer coefficients HTC, in the different conditions. With this method the heat transfer coefficient HTC of 650 W/m2 °K used for simulations represents a suitable value, approximately for the first 50 seconds. After 50 seconds, we registered values from 2000 to 3000 W/m2 °K, which are very adequate and do not represent large variations in the simulation. Based on the results obtained, we conclude that it is possible to replace the commonly used refractory paints with ceramic coatings.


Keywords:

Ceramic coating, thermal spraying HVOF.



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