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Desarrollan una aleación de aluminio para la fabricación de alta ductilidad

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El ingeniero industrial Asier Bakedano desarrolla en su tesis doctoral una aleación de aluminio para la fabricación de componentes de alta ductilidad

La investigación ha sido realizada por el ingeniero industrial Asier Bakedano y dirigida por Carlos Berlanga y Andrea Niklas.

El desarrollo de una aleación secundaria de aluminio orientada a la fabricación de componentes de alta ductilidad mediante el proceso de fundición inyectada a alta presión es el tema de una tesis doctoral defendida en la Universidad Pública de Navarra (UPNA) por el ingeniero industrial Asier Bakedano Abaunza. El trabajo ha sido dirigido por el profesor de la UPNA y miembro de su instituto de investigación INAMAT2 Carlos Berlanga Labari y por Andrea Niklas.

Tal y como explica el autor de la tesis, el desarrollo de componentes de aluminio en el sector de la automoción viene motivado por las restricciones referentes a las emisiones de CO2 establecidas por la Unión Europea. Así, según indica, se ha producido una transición desde los materiales como el hierro o el acero hasta las aleaciones de aluminio, que reducen de forma significativa la energía necesaria de impulsión del vehículo. “Sin embargo, las aleaciones de aluminio que se emplean para producir componentes con elevadas propiedades mecánicas provienen de la primera fusión, con un elevado coste energético y medioambiental respecto a las secundarias o de segunda fusión”, indica Asier Bakedano. Es, precisamente, en este segundo grupo, en la que se centra la propuesta desarrollada en la tesis doctoral.

Diseño de una aleación secundaria, desarrollo y validación

La investigación se ha realizado en tres principales bloques. En primer lugar, se ha diseñado una innovadora aleación secundaria alternativa de la aleación primaria AlSi10MnMg con un nivel de impurezas aceptables. Se ha realizado el ajuste de los principales elementos de aleación, con el fin de obtener una microestructura óptima, reduciendo la presencia de compuesto intermetálicos β nocivos y promover su sustitución por fases intermetálicas α, con un efecto menos perjudicial en la ductilidad del material.

En segundo lugar, se ha demostrado que, con la aplicación de un tratamiento correcto sobre la aleación secundaria líquida, es factible obtener una aleación de aluminio reciclada AlSi10MnMg (Fe) con una calidad de metal óptima similar a la aleación primaria AlSi10MnMg a nivel de macro y micro inclusiones, densidad y análisis térmico.

Finalmente, se ha procedido a realizar los desarrollos experimentales en el proceso de fundición inyectada con el objetivo de caracterizar las propiedades mecánicas de las aleaciones secundarias AlSi10MnMg (Fe). Asimismo, se ha realizado un análisis del efecto de los diferentes tratamientos térmicos en las propiedades mecánicas, así como una comparativa entre los resultados a nivel metalográfico y de propiedades mecánicas entre la aleación primario AlSi10MnMg y la innovadora secundaria desarrollada en la presente investigación.

“La tesis concluye que la microestructua, calidad metalúrgica y las propiedades mecánicas de una primera fusión y la segunda fusión AlSi10MnMg desarrollada son muy similares y se valida el trabajo de investigación desarrollado”, apunta el investigador.

Asier Bakedano Abaunza es ingeniero industrial por la UPNA. Compatibilizó su último curso de la carrera universitaria y el proyecto final de carrera, dirigido por el profesor Javier Fernández Carrasquilla, con su trabajo dando soporte en la Ingeniería de CIE Inyectametal. Tras tres años integrado en el departamento técnico como ingeniero de procesos, asumió nuevas responsabilidades en el equipo directivo de la empresa como gestor de unidad de negocio.

Posteriormente ejerció, durante cuatro años, diversas funciones en dos grupos industriales con proyectos internacionales, hasta recalar en el Centro Tecnológico Azterlan en el 2011. Allí inicia su carrera como investigador desarrollando proyectos I+D e industriales en el área de materiales ligeros, liderando diferentes líneas de trabajo tanto a nivel nacional como internacional. En 2016, asume el cargo de responsable del área de materiales ligeros, coordinando el equipo de investigadores.

En sus 11 años de experiencia en Azterlan, ha desarrollado más de 35 proyectos industriales y de I+D para fundiciones de aluminio, ha participado en más de 15 congresos internacionales, ha publicado más de 16 artículos científicos y, a comienzos del presente año, ha presentado una patente sobre un innovador sistema de ventilación forzada orientado al proceso de inyección convencional y de alto vacío.

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