Caracterización experimental de las emisiones de nanopartículas en el tratamiento de AA6061, AISI304 y Ti6Al4V por ondas de choque generadas por LASER

Abstract

Este artículo es un estudio experimental sobre la caracterización de las emisiones de nanopartículas en el tratamiento superficial por ondas de choque generadas por LASER (LSP) de materiales metálicos: aceros inoxidables, aleaciones de aluminio y de titanio. Se confirmó que la emisión de partículas de tamaño nanométrico consiste en agregados compuestos de partículas esféricas en el rango de 10-20 nm, cubiertas por una pequeña “capa” concéntrica correspondiente a óxidos metálicos. El análisis de las nanopartículas mostró la presencia de los principales elementos presentes en las aleaciones ensayadas, y también un contenido elevado de oxígeno que corrobora la presencia de óxidos de Fe, Al y Ti. La cantidad de nanopartículas emitidas, mostró aumentos considerables sobre la línea de base medida para el ambiente de trabajo, y estos aumentos corresponden a los impulsos más intensos de LASER. Se observó que la densidad del material influí en la cantidad de nanopartículas emitidas. Durante el LSP de aleación de aluminio (el material más ligero) se midió una gran cantidad de nanopartículas, mientras que en LSP de acero inoxidable se observaron pocas nanopartículas, y este es el material más denso, entre los tres ensayados. La aleación de titanio da como resultado valores intermedios. El estudio de estas emisiones es innovador y relevante para entornos industriales donde el proceso de fabricación está en uso.