TY - JOUR 
A1 - Sánchez Lara, Fernando
T1 - Recubrimientos de barreras térmicas en tejidos de poliester y algodón con spray térmico
Y1 - 2008
UR - http://hdl.handle.net/10317/101
AB - El primer objetivo de este trabajo fue el acoplamiento de dos elementos formando el
ciclo de producción de tejidos recubiertos con spray térmico, la máquina enrolladora
y el robot. Esto fue llevado a cabo por dos programas diferentes que manejaban la
cinemática del robot. Dos modos de operación fueron desarrollados para el robot. El
primer modo es paso a paso, que consiste en un movimiento intermitente de la tela
sobre el panel de la máquina enrolladora. El robot realiza el recubrimiento solo
cuando la tela está inmóvil. El robot se para cuando finaliza cada ciclo y espera
hasta que la enrolladora ha completado su movimiento.
El Segundo modo de operación consiste en un movimiento continuo de la tela. En
este caso, el robot recubre mientras la tela se desliza sobre el panel de la máquina
enrolladora. Este modo fue más complejo de calcular debido a las ecuaciones y la
cantidad de variables incluidas.
Todas las cuestiones relativos a los programas del robot se describen en la sección
4.2. Con estos programas el primer objetivo está cubierto.. El proceso de fabricación
está listo para ser aplicado para la producción de muchos metros cuadrados de tela
recubierta, para la producción de textiles recubiertos.
El segundo objetivo del proyecto fue probar si es posible obtener muestras
recubiertas con las características requeridas para ser usadas como barreras
térmicas. La aplicación de estos textiles recubiertos es crear un composite para
proteger a los trabajadores de salpicaduras de metal caliente. Así pues, el problema
a solucionar es cómo evitar que la fibra quede destruida por el calor del metal
fundido. La solución propuesta es un recubrimiento cerámico para aislamiento
térmico, debido a que los materiales cerámicos tienen un coeficiente de transferencia
de calor muy bajo (1-2 W/m.K para ZrO2). La otra solución propuesta es un
recubrimiento metálico para transferir el calor de la zona afectada a un área mayor
desde la cual el calor pueda ser transferido al ambiente. Ambos recubrimientos
deberían ser hechos con el proceso de spray térmico, que hasta ahora es un
proceso no usado para la aplicación a textiles.
Las telas elegidas fueron 100% algodón y 65% poliéster con 35% algodón. Estas
son sólo algunas de los tejidos posibles a recubrir. Son las más económicas pero al
mismo tiempo las más sensibles al calor. Si los resultados son buenos, la
oportunidad de crear composites superiores con otras telas es buena.
Se procedió a la producción de 37 muestras. Los polvos usados fueron ZrO2 y una
aleación de AlSi12. Primero se recubrió el algodón con una única capa de metal
cerámico. Después PES/Co fue recubierto también con una única capa. Sólo se hizo
una combinación de dos capas con PES/Co. Ésta combinación fue producida con los
parámetros optimizados elegidos de los recubrimientos anteriormente realizados.
Fue hecha con metal o con cerámico arriba, para estudiar las diferentes
posibilidades.
Después de la fabricación de muestras se realizaron algunas preparaciones
metalográficas para las 22 mejores muestras. Se analizó la adhesión, dureza y
porosidad, el grosor puede ser observado también en las fotos de las muestras.
La conclusión de esta investigación es que algodón puro es muy difícil de recubrir
con capas de cerámico de alto punto de fusión. Incluso con el uso de recubrimientos
de metal y de refrigeración intensa no ha sido satisfactorio. En las muestras de
algodón en que fue posible recubrir, sus características no fueron satisfactorias.
Pero los mismos recubrimientos sobre tejidos de 65% poliéster y 35% algodón
muestran algunos resultados buenos, si el proceso y los parámetros son adaptados
adecuadamente. Se consiguió recubrimientos de metal puro AlSi12 y cerámico puro
(ZrO2) con porosidad y dureza satisfactoria. Estos recubrimientos, solos o en
combinación tienen buenas oportunidades de satisfacer las necesidades de
protección térmica en procesos de soldadura.
Aún deben ser llevadas a cabo ulteriores investigaciones respecto a la transferencia
de calor para verificar los efectos como barreras térmicas. El proceso de spray
térmico ha mostrado su potencial en cuanto a su producción y aplicación
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