EL HORNO LÁSER: Nuevas fonteras para las cerámicas
avanzadas
G.F. De la Fuente, L.A. Angurel, L.C. Estepa,C.J. BorrelInstituto de Ciencia de Materiales de Aragón (CSIC-Universidad de Zaragoza)
Evolución de los procesos de fusión láser de cerámicas en el ICMA
El concepto del horno‐láser: evolución
Aplicaciones del horno‐láser
2
2
Evolución de los procesos de fusión láser de cerámicas en el ICMAFusión inducida con láser de óxidos refractarios y superconductores
3
v1
LáserVolumen fundido
v2
Materialcristalino
Cilindro Precursor
v1 ≈ 5‐100 mm/h
Precursor
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Evolución de los procesos de fusión láser de cerámicas en el ICMAFusión inducida con láser en geometrías planas
4
1 mm
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Evolución de los procesos de fusión láser de cerámicas en el ICMAEl problema de las tensiones térmicas
5
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Evolución de los procesos de fusión láser de cerámicas en el ICMAEl problema de las tensiones térmicas
6
El procesado láser genera un nivel muy alto de tensiones térmicas
Aparición de grietasBaja reproducibilidad de los procesos
Propiedades peores que las requeridasProblemas para escalar el proceso a nivel industrial
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El concepto del horno‐láser
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La muestra se mueve en el interior de un horno siguiendola curva de temperatura similar a la que se utiliza en suprocesado.
Cuando se encuentra en la zona de más alta temperatura,un láser actúa sobre su superficie, induciendo una fusiónsuperficial.
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El concepto del horno‐láserPrimeros prototipos
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1: Horno abierto moviéndosecon la muestra en el interior
T<650ºC
Altos gradientes de temperatura
2: Horno lineal de 1 mT<800ºC
Velocidades de procesado 0.03 a 200 mm/h
Velocidades de crecimiento cristalino
3: Horno de 4 m acoplado a unláser de 350 W
T<1000ºC
Velocidades 1 a 4 m/h
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El concepto del horno‐láserDesarrollo de procesos industriales
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Un láser de 15 m de largo con dos láseres
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EL HORNO‐LÁSER
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Permite reducir los problemas de generación de grietas
Reduciendo los gradientes térmicos Se utilizan temperaturas en las que se
pueden relajar las tensiones.
Es posible trabajar en condiciones extremas:Vidrio a más de 1500ºCCerámicas a más de 2950ºC
Permite desarrollar procesos en continuo.
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