Obtención de juntas disímiles de la aleación de aluminio AA7075 –T6 y polietileno de alta densidad (HDPE) empleando el proceso Friction Stir Welding(FSW)

espanolEn este trabajo se empleo el proceso de soldadura en estado solido Friction Stir Welding (FSW), aprovechando su condicion para obtener uniones permanentes sin superar la temperatura de fusion de los materiales involucrados y sin requerir material de aporte. Sus caracteristicas lo convierten en una buena opcion para la obtencion de juntas disimiles y especificamente para la combinacion AA 7075 – T6 y polietileno de alta densidad (HDPE, por sus siglas en ingles). Esta aleacion es comunmente empleada en el sector aeroespacial, y es ideal para el proceso FSW, ya que se caracteriza por su baja soldabilidad por metodos tradicionales por fusion, al presentar problemas de susceptibilidad al agrietamiento durante la solidificacion. Las uniones polimero-aluminio se presentan como una alternativa para la fabricacion de componentes que requieren altas relaciones resistencia–peso. Para las juntas se empleo material base de 50 x 150 mm y 3/16 in de espesor, una maquina CNC equipada con un dispositivo de medicion de fuerzas, axiales y longitudinales, adaptado a la bancada; una herramienta no consumible de acero H13 con hombro convexo de circulos concentricos, y un pin cilindrico roscado de 4,5 mm de largo. Los parametros evaluados estuvieron entre 500 y 2450 rpm de velocidad de giro, y entre 25 y 100 mm/min para la velocidad de avance. Las juntas obtenidas se evaluaron empleando ensayos no destructivos (END) de inspeccion visual (IV) y liquidos penetrantes (LP). Adicionalmente se empleo corte por chorro de agua y particulas, buscando asi el menor nivel de afectacion, para obtener probetas y comparar el nivel de continuidad o union en la seccion transversal de las juntas, empleando estereoscopia optica. Como complemento de las tecnicas de inspeccion, se contrastaron los resultados con datos de fuerza longitudinal y axial y el comportamiento mecanico de algunas juntas. A partir de los resultados obtenidos por los metodos mencionados se encontro que ante valores intermedios de velocidades de rotacion y de avance en el intervalo evaluado, la seccion transversal de las soldaduras presenta mayor continuidad y mejores prestaciones. Resalta la combinacion de parametros: soldaduras a 50 mm/min, entre 1150 a 2450 RPM, y la combinacion de 75 mm/min y 2450 RPM. La obtencion de juntas sanas es prometedora, pero aun esta en desarrollo. EnglishIn this work, the solid-state process of Friction Stir Welding (FSW) was employed due to its ability to obtain permanent joints without surpassing the fusion temperatures of the base materials involved and being free of filler material. Its characteristics make it a satisfactory process for bonding dissimilar materials, specifically the aluminum alloy AA7075 – T6 and high-density polyethylene (HDPE). This alloy is commonly used in the aerospace industry and other high – demanding mechanical applications because of its properties, making it ideal for FSW as it presents low weldability by traditional methods like arc welding processes. Aluminum and polymer joints are presented as an alternative for the fabrication of components with high weight resistance ratio. For the welds, base material plates of 50X150mm and 3/16 in thick, a CNC machine equipped with a longitudinal and radial force measuring device and a non-consumable H13 tool with a concave shoulder and concentric circles with a 4.5 mm threaded pin were used. The parameters selected range from 500 to 2450 RPMand from 25 to 100 mm/min for the spindle and travel speed, respectively. Non-destructive tests (NDT) of visual inspection and dye penetrant were used on the welds to evaluatie the quality. Additionally, joints were sectioned and inspected employing optical stereoscopy after obtaining probes by water jet cut, looking for the level of continuity in the region of welding. This information was compared with force data and destructive tests results. Additionally, water jet cutting was used, seeking the lowest affectation level to obtain sound specimens and compare the level of continuity in the cross-section of the joints, using optical stereoscopy. As a complement to the inspection techniques, the results were compared with longitudinal and axial force data and the mechanical behavior of some joints. The cross-section of the welds had greater continuity and better performance using the following parameters combinations: 50 mm/min and between 1150 to 2450 RPM and the combination of 75 mm/min and 2450 RPM. Obtaining sound joints is promising but still in development.