Heterogeneidad del material como paliativo en fretting

Abstract

En la actualidad, la fabricación aditiva con metales es una técnica en auge que permite la fabricación de piezas con formas dificiles de realizar mediante otros métodos de fabricación. El comportamiento a fatiga del material del componente, fabricado con esta técnica, es un campo en desarrollo a día de hoy y del que pocos datos se tiene. En este estudio se plantea analizar el posible efecto que pudiera tener la heterogeneidad del material, intencionadamente introducida, en componentes sometidos a fretting. Para ello, se ha simulado la usual configuración en fretting de un contacto cilindrosemiplano, en el que la heterogeneidad se ha impuesto en el semiplano mediante la introducción de un hueco con forma circular. En este trabajo se han analizado y comparado con respecto al caso de un par de contacto con material homogéneo, los campos de tensiones/deformaciones, además del parámetro de fatiga multiaxial Smith-Watson-Topper en las zonas más susceptibles de sufrir por fretting. Para generalizar los resultados, se han considerado diferentes configuraciones en las que se han ido variando diversos parámetros, como son: radio del hueco, posición del mismo, coeficiente de rozamiento y tamaño de la zona de deslizamiento.

Currently, additive manufacturing with metals is a rising technique that allows manufacturing pieces of difficult shapes for other kind of methods. The fatigue behaviour of the material of the component manufactured with this technique, is a field in development. This research tries to analyse the possible effect of using heterogeneous material, intentionally introduced, in components under fretting effects. For that the usual configuration in fretting between a cylinder and a half-plane, in wich it has been introduced a circular hole has been simulated. This work analises and compares respect a case with homogeneous material, the stress and strain fields and Smith-Watson-Topper multiaxial fatigue parameter in the areas sensitives to fretting. Different configurations changing different parameters in relation to contact length like: hole radius, position of the hole, friction coefficient and the size of the slip zone have been considered.