Dentro del grupo ENCOMAT se ha trabajo en los últimos años en dos líneas de investigación relacionadas con materiales nanoestructurados.
La principal línea tiene como objetivo principal, desarrollar y procesar nuevos materiales compuestos de matriz de aluminio (MCMAl) de alto valor añadido, reforzados con partículas nanométricas mediante pulvimetalurgia, consolidados por extrusión en caliente en forma de perfiles y soldados mediante un proceso de fricción-batida “ Friction stir welding” (FSW). En esta línea se ha trabajado en primer lugar con la aleación (AA6005), empleada en la actualidad en los trenes de alta velocidad más avanzados y, como refuerzo se han utilizado dos tipos de partículas cerámicas nanométricas, (TiC y TiB2) que reúnen las características mecánicas y de estabilidad química necesarias para ser los mejores refuerzos de dicha matriz. En una etapa posterior se está trabajando en la incorporación de nanotubos de carbono de pared múltiple (MWCNT) a la aleación AA7075-O para para obtener un material con propiedades mecánicas similares o superiores del T6, sin que en la unión soldada se produzca una pérdida de las mismas, sobre todo en uniones soldadas disimilares.
Esta investigación se centra, en primer lugar, en la optimización del proceso de molienda mecánica de alta energía (vía pulvimetalúrgica) así como en el de extrusión en caliente para lograr una correcta distribución del refuerzo y la obtención de perfiles libres de defectos a partir de los materiales compuestos. Por otro lado, se está trabajando en la optimización de los parámetros de procesado para la unión de estos perfiles mediante FSW, evitando los riesgos de fragilidad que presentan las actuales soldaduras por fusión, manteniendo adecuada resistencia y tenacidad.
La otra línea de investigación supone el desarrollo de componentes de altas prestaciones, para la industria del transporte, basados en el refuerzo de zonas específicas de los mismos. En concreto se está utilizando la técnica de “Procesado por Fricción Batida” (Friction Stir Processing FSP) para incorporar partículas cerámicas fortalecedoras en la superficie de aleaciones de aluminio, generando un “composite” superficial, y manteniendo una buena tenacidad y ductilidad en el conjunto del material. Las aleaciones de aluminio seleccionadas son ampliamente utilizadas en el sector aeronáutico (AA2024-T351) y en el de la automoción (AA6061-T6), y en ambas se han utilizado los mismos refuerzos (SiC y Al2O3) La principal ventaja de utilizar esta tecnología reside en evitar los problemas asociados a los procesos que conllevan la fusión del material, tales como reactividad química y aglomeración de partículas. Este estudio ha permitido profundizar en la influencia de los parámetros del procesado en la incorporación de las partículas cerámicas a las superficies metálicas y en su influencia en la mejora de las propiedades tribológicas del material.
