Ingeniería Mecánica · 2025
Análisis comparativo de los resultados obtenidos a partir de la caracterización de recubrimientos base hierro y base aluminio depositados, mediante proyección de material en frío, sobre secciones de culatas de motores de combustión interna
La presente investigación desarrolla un análisis comparativo de los resultados obtenidos a partir de la caracterización de recubrimientos metálicos base hierro y base aluminio, aplicados mediante proyección de material en frío (Arc-Spray) sobre secciones de culatas de motores de combustión interna. Esta investigación surge como parte de un proyecto institucional orientado a modificar la geometría interna de la cámara de combustión con fines de conversión energética, específicamente para adaptar motores Diésel al uso de gas natural vehicular (GNV) o gas licuado de petróleo (GLP), sin intervenir estructuralmente componentes como pistones o bloques. La metodología del estudio se fundamenta en el análisis de resultados experimentales obtenidos en dos trabajos de grado previos, en los cuales se aplicaron técnicas de caracterización como ensayo de adherencia tipo Pull-Off, medición de espesor por ultrasonido y análisis metalográfico mediante microscopía óptica. El enfoque es de tipo comparativo, y busca establecer diferencias y similitudes en el comportamiento del sistema recubrimiento-sustrato en función del tipo de material base (hierro o aluminio).
Texto completo 42 páginas con texto
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Contenido
- Resumenp. 12
- Abstractp. 13
- Índice de Figurasp. 16
- Índice de Tablasp. 17
- Introducciónp. 12
- Contextualización del problemap. 12
- Motivaciónp. 13
- Objetivos planteadosp. 14
- Objetivo generalp. 14
- Objetivos específicosp. 14
- Contribución del trabajop. 15
- Revisión Bibliográficap. 16
- Recubrimientos metálicosp. 16
- Técnicas de proyección térmicap. 18
- Conversión de motores Diésel a GNV/GLPp. 21
- Caracterización de recubrimientosp. 22
- Ensayo de adherenciap. 22
- Medición de espesorp. 24
- Análisis metalográficop. 24
- Metodologíap. 26
- Comparación y análisis de los resultados del análisis metalográficop. 26
- Comparación y análisis de los resultados de la prueba de adherenciap. 27
- Comparación y análisis de los resultados de la medición de espesorp. 27
- Análisis y discusión de resultadosp. 28
- Análisis comparativo de los estudios metalográficosp. 28
- Análisis comparativo de las pruebas de adherenciap. 32
- Análisis comparativo de los ensayos de medición de espesorp. 36
- Conclusionesp. 39
- Referencias bibliográficasp. 41
- Figura 1. Características del recubrimiento metálico-sustratop. 16
- Figura 2. Características del sistema sustrato-recubrimientop. 17
- Figura 3. Esquema proyección térmica por arco eléctricop. 19
- alta presión (HPCS) b) de baja presión (LPCS)p. 20
- Figura 5. Mecanismo de funcionamiento del ensayo Pull-Offp. 23
- Figura 6. Tipos de fallas presentes en el ensayo Pull-Offp. 23
- Figura 7. Técnica de medición de espesor por ultrasonidop. 24
- Figura 8. Probeta previa a la preparación metalográficap. 25
- Figura 9. Probeta lista para el análisis metalográficop. 25
- (100X); (d) Microestructura del hierro con el material adhesivo (200X)p. 31
- Figura 12. Aleación de aluminio 354-F Metals Handbookp. 31
- Figura 13. Acero inoxidable CA-15 Metals Handbookp. 32
- Figura 14. Distribución de discos metálicos para probeta base hierrop. 33
- Figura 15. Distribución de discos metálicos para probeta base aluminiop. 33
- Figura 16. Medición de esfuerzo zona 1 - probeta aluminio [psi]p. 34
- Figura 17. Medición de esfuerzo zona 2 - probeta aluminio [psi]p. 35
- Figura 18. Medición de esfuerzo zona 1 - probeta hierro [psi]p. 35
- Figura 19. Medición de esfuerzo zona 2 - probeta hierro [psi]p. 35
- Figura 20. Desprendimiento del disco metálico con la probetap. 36
- Figura 21. Medición de espesor probeta de aluminiop. 37
- Figura 22. Medición de espesor probeta de hierrop. 37
- Tabla 1. Parámetros para determinar la integridad del recubrimientop. 26
- Tabla 2. Resultados ensayo de adherenciap. 38
- Tabla 3. Resultados ensayo de ultrasonidop. 38
- Tabla 4. Resultados ensayo metalográficop. 38