Tratamiento de superficie de acero ASTM A-36 asistido por laser

Abstract

RESUMEN: En este trabajo se describe el diseño y puesta a punto de una instalación experimental para tratamiento de superficies mediante láser pulsado en muestras de acero estructural A-36 ASTM para obtener un anclaje de pinturas y recubrimientos como alternativa al proceso sand- blast. Dicha instalación consta de un láser de Nd:YAG en régimen Q:Switch con una longitud de onda de 1064 nm, duración media del pulso de 10 ns y potencia de 10 MW/pulso. Las superficies de las muestras fueron tratadas irradiando con secuencias de pulsos de entre 1 y 150 disparos hasta cubrir una superficie de aproximadamente 1 cm2 con un solapamiento cercano al 50%. La morfología y la microestructura de la superficie tratada se caracterizaron mediante microscopia óptica y electrónica de barrido, respectivamente. La rugosidad de la superficie se midió empleando perfilometría de contacto y se realizaron pruebas de adherencia según norma ASTM- D3359. Al evaluar las propiedades mecánicas de la superficie tratada se observó un incremento notable (hasta del 100%) en el valor de la microdureza superficial (HV) con respecto al material sin tratamiento láser.

ABATRACT: The laser surface treatment of ASTM-A36 steel surface is presented as an alternative to sand blast technique in the surface cleaning, and painting and coating adherence profile improvement. A typical experimental set-up consists an Nd:YAG laser operating in Q:Switch regime, at 1064 nm wavelength, average pulse duration of 10 ns and peak power of 10 MW/pulse is described. The surface of the samples was treated with laser pulses sequences between 1 and 150 shoots covering a surface of approximately 1 cm2 and 50% overlapping. The morphology and microstructure of the treated surface were characterized by means of optical and scanning electron microscopy, respectively. The surface roughness was measured by contact profilometry and bonding tests were made according to ASTM-D3359 standard. The evaluation of the treated surface mechanical properties showed a remarkable increasing of the surface micro-hardness (over 100%) with respect to the untreated material.