G.F. De la Fuente, L.A. Angurel, L.C. Estepa, C.J. Borrel · EL HORNO LÁSER: Nuevas fonteras para...

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EL HORNO LÁSER: Nuevas fonteras para las cerámicas avanzadas G.F. De la Fuente, L.A. Angurel, L.C. Estepa, C.J. Borrel Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón (CSIC- Universidad de Zaragoza)

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EL HORNO LÁSER: Nuevas fonteras para las cerámicas

avanzadas

G.F. De la Fuente, L.A. Angurel, L.C. Estepa,C.J. BorrelInstituto de Ciencia de Materiales de Aragón (CSIC-Universidad de Zaragoza)

Evolución de los procesos de fusión láser de cerámicas en el ICMA

El concepto del horno‐láser: evolución

Aplicaciones del horno‐láser

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2

Diapositiva 2

2 .; 19/03/2012

Evolución de los procesos de fusión láser de cerámicas en el ICMAFusión inducida con láser de óxidos refractarios y superconductores

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v1

LáserVolumen fundido

v2

Materialcristalino

Cilindro Precursor

v1 ≈ 5‐100 mm/h

Precursor

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Diapositiva 3

174 .; 19/03/2012

Evolución de los procesos de fusión láser de cerámicas en el ICMAFusión inducida con láser en geometrías planas

4

1 mm

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Diapositiva 4

191 .; 19/03/2012

Evolución de los procesos de fusión láser de cerámicas en el ICMAEl problema de las tensiones térmicas

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Diapositiva 5

177 .; 19/03/2012

Evolución de los procesos de fusión láser de cerámicas en el ICMAEl problema de las tensiones térmicas

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El procesado láser genera un nivel muy alto de tensiones térmicas

Aparición de grietasBaja reproducibilidad de los procesos

Propiedades peores que las requeridasProblemas para escalar el proceso a nivel industrial

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Diapositiva 6

179 .; 19/03/2012

El concepto del horno‐láser

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La muestra se mueve en el interior de un horno siguiendola curva de temperatura similar a la que se utiliza en suprocesado.

Cuando se encuentra en la zona de más alta temperatura,un láser actúa sobre su superficie, induciendo una fusiónsuperficial.

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Diapositiva 7

175 .; 19/03/2012

El concepto del horno‐láser

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Diapositiva 8

180 .; 19/03/2012

El concepto del horno‐láserPrimeros prototipos

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1: Horno abierto moviéndosecon la muestra en el interior

T<650ºC

Altos gradientes de temperatura

2: Horno lineal de 1 mT<800ºC

Velocidades de procesado 0.03 a 200 mm/h

Velocidades de crecimiento cristalino

3: Horno de 4 m acoplado a unláser de 350 W

T<1000ºC

Velocidades 1 a 4 m/h

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Diapositiva 9

181 .; 19/03/2012

El concepto del horno‐láserDesarrollo de procesos industriales

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Un láser de 15 m de largo con dos láseres

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Diapositiva 10

182 .; 19/03/2012

El concepto del horno‐láserDesarrollo de procesos industriales

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Diapositiva 11

183 .; 19/03/2012

El concepto del horno‐láserDesarrollo de procesos industriales

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Diapositiva 12

184 .; 19/03/2012

El concepto del horno‐láserDesarrollo de procesos industriales

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LIFE11/ENV/ES 560 

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Diapositiva 13

185 .; 19/03/2012

Algunas aplicaciones del horno‐láserDecoración de materiales cerámicos

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Diapositiva 14

187 .; 19/03/2012

Algunas aplicaciones del horno‐láserDecoración de vidrio

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188 .; 19/03/2012

Algunas aplicaciones del horno‐láserMejora de las propiedades mecánicas de vidrio de ventana

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Diapositiva 16

189 .; 19/03/2012

Algunas aplicaciones del horno‐láserMejora de las propiedades mecánicas de vidrio de ventana

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Diapositiva 17

190 .; 19/03/2012

EL HORNO‐LÁSER

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Permite reducir los problemas de generación de grietas

Reduciendo los gradientes térmicos Se utilizan temperaturas en las que se

pueden relajar las tensiones.

Es posible trabajar en condiciones extremas:Vidrio a más de 1500ºCCerámicas a más de 2950ºC

Permite desarrollar procesos en continuo.

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Diapositiva 18

176 .; 19/03/2012