proyecto
Multicamara con Multiplicadores de Ultra Alta Presión Isostática para Hacer Piezas Sinterizadas Ultra Duras de Cualquier Complejidad
Registro en:
17ITE1-81082
2017-81082-INNOVA_PRODUCCION
Autor
Juan Martinez F.
Luis Osvaldo Castro Arriagada
Institución
Resumen
Desarrollar un Modelo Computacional de Multicámara y Multiplicadores a Objeto de Tener una Herramienta Demostrativa del Funcionamiento del Proceso Simulación de Pruebas y Realizar Consulta de Mercado de Elementos de Desgaste y Rodados Usados en Minería. Desarrollar un Prototipo de Multicámara y Multiplicadores de Presión Isostática Anidados en su Interior que Permite Subir la Presión por Cada Multiplicador Alcanzando Ultra Alta Presión Isostática Superior al Límite de Fluencia a la Tracción que Tenga el Material con que se Construya la Propia Multicámara. Se Construirá de Acrílico Transparente en Esta Fase de Prototipo Mínimo para Posteriormente en la Fase de Validación y Empaquetamiento Hacer entre Otras Cosas Sinterizados Ultra Duros. Diseño Memoria de Cálculo Construcción y Pruebas de Prototipo de Multicámara con Multiplicadores para Alcanzar Ultra Alta Presión Isostática. las Cámaras Serán Dispuestas de Manera Concéntrica la Mayor de 20[cm] de Diámetro y 2. 0 Metros de Largo Aproximado. Explorar las Investigaciones Realizadas Haciendo Insertos por Ultra Alta Presión de Compactado e Investigación Básica por No Poder Hacer Ultra Alta Presión Más que en Tamaños Microscópico en la Celda del Yunque de Diamante, Ahora en Tamaños Adecuados Hacer Investigación Aplicada. El Presente Proyecto Consiste en el Diseño y Fabricación de un Prototipo Básico en Acrílico y Prueba de Conceptos de una Multicámara con Multiplicadores de Ultra Alta Presión Isostática de Gran Capacidad la cual Será Capaz de Generar un Nivel de Presión Isostática Más Alto que el Límite de Ruptura a la Tracción del Propio Material con que Será Construida y que en la Fase de Validación se Construirá en Acero y Hará Más de Tres Veces la Presión Isostática que Hace el Sistema Hip, Hot Isostatic Pressure. Se Hará Además un Modelo de Simulación Dinámico que Muestra el Funcionamiento y se Hará Consulta de Mercado de Elementos Posibles de Hacer como de Desgaste y Rodados que se Usa en Minería. Por Último se Hará un Estudio que Revise la Vasta Bibliografía de Diversas Experiencias en Distintas Disciplinas como Electrónica Biología Óptica Hechas en la Celda del Yunque de Diamante como Investigación Básica Ahora que Resulta Interesante Repetirlas como Investigación Aplicada en la Multicámara. el Proceso de Generación de Ultra Alta Presión a Desarrollar en el Presente Proyecto es una Multicámara de Ultra Alta Presión que Está Conformada por Varias Cámaras Concéntricas de Distintos Tamaños Dependiendo de la Ultra Alta Presión Isostática que se Quiera Obtener. Cada una de las Cámaras Hace de Protección y Contiene un Multiplicador de Presión que Inyecta a Otra Cámara de Menor Volumen. se Repite el Proceso con Nuevos Multiplicadores Aumentando Más la Presión hasta el Nivel que se Quiera Tantas Veces como Sea el Número Total de Cámaras que Componen al Equipo, sin Necesidad de que la Multicámara Sea de un Material Especial. Éste Último Dispositivo Multiplicador de Presión Consistente en un Doble Cilindro-émbolo que Tiene como Función Inyectar el Gas de la Propia Cámara que lo Contiene hacia la Cámara Interior a una Mayor Presión. Es Movido por el Otro Cilindro-émbolo que Hace Simultáneamente de Motor y Envía una Cilindrada de Gas a Menor Presión hacia la Cámara que Esta mas Afuera. este Nuevo Método cuando se Construya la Multicámara en Acero en la Etapa de Validación y Empaquetamiento Será Aplicado para la Manufactura de Sinterizados de Polvos Metálicos a Ultra Alta Presión Isostática con lo cual Será Posible Obtener Nuevas Piezas de Materiales Cuyas Características como Dureza Forma Compleja o Tamaño, No Son Posibles de Fabricar bajo los Procesos que se Encuentran Disponibles en la Actualidad. Actualmente el Proceso que Logra las Más Altas Presiones es la Celda de Yunque de Diamante que Alcanza Presiones que Supera los 100[gpa] que Solamente Puede Ser Aplicado a Escalas Microscópicas, de Manera que No es Posible Pasarlo a la Industria. Esto Impide que Muchas de las Investigaciones Realizadas Usando este Dispositivo No Puedan Ser Replicadas en Tamaños Adecuados Quedando los Desarrollos Obligadamente como Investigación Básica. Otro Proceso es la Ultra Alta Presión de Compactado entre Sólidos que Alcanza los 4. 000[mpa] Más o Menos Pero es un Proceso de Presión Unidireccional, de Modo que No es Posible Comprimir y Moldear una Pieza. Es Posible Hacer Formas Súper Simples de Carburo de Tungsteno por Ejemplo que se Usan como Widias en un Torno o como Dientes de Sierra o Insertos en los Trépanos de Perforación de Rocas. Además No es Posible Aplicarle Simultáneamente Alta Temperatura. El Proceso Hip Hot Isostatic Pressure, Solo Alcanza a Hacer Presión hasta Niveles Relativamente Bajos Alcanzando Solo para Hacer Trabajos que Resultan Igualmente Duros que Si se Hace Fundidos. No Alcanzando la Presión para Hacer Sinterizados Súper Duros de Carburo de Tungsteno o Carburo de Titanio Etc. se Va Hacer También un Modelo de Simulación Dinámico con el Objeto de Mostrar el Funcionamiento del Equipo, de Manera que se Pueda Explicar Rápidamente la Manera de Lograr Ultra Alta Presión con un Equipo de Material Normal. Se le Podrá Agregar Variables como la Dilatación Deformación por Esfuerzos Temperatura una Vez que se Verifique que el Método de Hacer Ultra Alta Presión Funciona. se Va Hacer Consulta de Mercado en el Norte de País a Fin de que se Vea las Ventajas de Hacer Elementos de Desgaste y Rodados Más Duros que los Actuales Aplicados en la Minería. Después en una Fase de Validación y Empaquetamiento se Hará una Presión Isostática de al Menos 2. 500mpa se Pondrá Calentador por Resistencia Eléctrica al Interior de la Multicámara al Igual que el Proceso Hip (hot Isostatic Pressure) y Hará Sinterizados para Elementos de Desgaste y Rodados. En Otro Proyecto se Va Abordar la Construcción de Piezas para Mercado Automotriz Herramientas Armamento Aeronáutico Máquinas Etc. Corporación de Fomento de la Producción