27 de agosto de 2023 — Un logro investigador relacionado con la preparación de soportes de aleación de aluminio de alto rendimiento ha llamado la atención en el campo de la ciencia de los materiales. Un estudio publicado en la revista académica internacional Fenómenos de estado sólido muestra que los investigadores han logrado fabricar soportes de aleación de aluminio conformados, con microestructura uniforme y rendimiento superior, mediante un innovador proceso de colado en molde a presión semisólido reológico, superando de manera eficaz los desafíos técnicos propios del colado en molde líquido tradicional.

Para abordar los problemas de microestructura no uniforme, alta porosidad y defectos por contracción, frecuentemente observados en la fundición a presión líquida convencional de soportes de aleación de aluminio, el equipo de investigación propuso una novedosa técnica de preparación de semisuspensión. Esta técnica combina un método de agitación con barra refrigerante y un cilindro de material en forma de embudo, lo que permite reducir rápidamente la temperatura del metal líquido hasta cerca de la línea de liquidus, logrando así una nucleación explosiva y obteniendo soportes de aleación de aluminio ligeros y de alto rendimiento.

Los resultados muestran que la microestructura como‑fundida de los soportes obtenidos mediante este proceso semisólido está compuesta principalmente por fases α‑Al casi esféricas, lo cual difiere notablemente de la estructura dendrítica formada en los procesos tradicionales. Al optimizar el diseño del molde y el proceso de colado a presión vertical, los investigadores lograron fabricar con éxito componentes de soporte de alto rendimiento libres de defectos por contracción. En comparación con el colado a presión líquido convencional, los soportes producidos con este novedoso proceso (el proceso de colado a presión vertical CRS) presentaron mejoras significativas en la calidad interna y en las propiedades mecánicas.

Expertos del sector señalan que, ante la creciente demanda de componentes ligeros y de alto rendimiento en los sectores aeroespacial, automotriz y otros, la tecnología de fabricación de soportes de aleación de aluminio enfrenta desafíos significativos. Esta investigación no solo ofrece una nueva vía técnica para la preparación eficiente y de alta calidad de soportes de aleación de aluminio conformados, sino que también abre posibilidades para su posterior fortalecimiento mediante tratamientos térmicos, lo que reviste gran importancia para impulsar la reducción de peso de componentes clave.

Cabe señalar que, en aplicaciones aeroespaciales, la reducción del peso de componentes estructurales como los soportes, con el fin de disminuir el consumo de combustible y las emisiones de carbono, se ha convertido en una tendencia del sector. Estudios relacionados indican que, mediante la sustitución de materiales y la innovación en los procesos, una sola aeronave puede ahorrar importantes costos de combustible y reducir las emisiones de dióxido de carbono en cientos de toneladas anuales. Este avance en la tecnología de reocastado reológico semisólido amplía aún más las perspectivas de aplicación de los soportes de aleación de aluminio en la fabricación de alta gama.