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Técnicas de fundición para componentes (Generalmente se fabrican con…
Técnicas de fundición para componentes
Generalmente se fabrican con superaleaciones de base níquel y se utilizan en las etapas calientes de la maquina
Fundición convencional de alabes para turbinas
Utiliza moldes de cerámica.
El metal fundido se vacía dentro del molde y comienza a solidificarse en las paredes.
La presencia de limites de los granos hace que esta estructura sea susceptible a la termofluencia y al agrietamiento a través de los limites cuando se somete a fuerzas centrifugas y a las elevadas temperaturas.
Álabes solidificados direccionalmente
Desarrollado en la década de los 60's. El molde de cerámica se pre-calienta con calor radiante y se soporta en una placa de enfriamiento por agua.
Una vez hecho esto los cristales comienzan a creer hacia arriba en la superficie de la placa de enfriamiento, por ello el alabe se solidifica en forma direccional con limites de grano longitudinales.
En consecuencia, el alabe es mas fuerte en la dirección de las fuerzas centrifugas desarrolladas en las turbinas de gas.
Álabes mono-cristalinos
En el crecimiento de cristales (1967) el molde tiene un estrangulamiento en forma de sacacorchos o hélice.
La sección transversal es tan pequeña que permite que se ajuste un cristal a través de ella. El mecanismo de crecimiento de cristales es tal que solo los cristales orientados mas favorablemente son capaces de crecer.
Es importante controlar de manera estricta la rapidez del movimiento. La masa solidificada en el molde es un alabe monocristalino.
La falta de limites de granos los hace resistentes a la termofluencia y al impacto térmico, por lo que tiene una vida de servicio mas larga y confiable.
Crecimiento de monocristales
Es una actividad importante en la industria de los semiconductores, en la manufactura de obleas de silicio para dispositivos microelctronicos
Existen dos métodos básicos de crecimiento de cristales
Método de cristalización progresiva
Se sumerge un cristal semilla en el metal fundido y después se extrae con lentitud, al tiempo que gira.
Se le pueden agregar dopantes para que tenga propiedades eléctricas. Con esto pueden producirse lingote monocristalinos .
Método de la zona flotante
Se inicia con una barra de silicio policristalino que descansa sobre un monocristal, un devanado de inducción calienta las dos piezas mientras se mueven lentamente hacia arriba
El monocristal crece hacia arriba manteniendo su orientación. Después se cortan obleas delgadas de la barra , se limpian y se pulen para utilizarse en la fabricación de dispositivos microelectronicos
