Las chapas de acero recubiertas con cinc o aleaciones Zn-Fe y Zn-Ni se emplean en la construcción de carrocerías de automóvil para mejorar la resistencia a la corrosión. Entre los diferentes recubrimientos, las aleaciones Zn-Ni en el rango 11-14%Ni, aplicadas por vía electrolítica, ofrecen una superior resistencia frente a la corrosión y excelente soldabilidad, pero han visto limitado un uso extensivo debido a factores de coste y, desde el punto de vista tecnológico, a que presentan habitualmente problemas durante la embutición .debido al desprendimiento de polvos que contaminan o ensucian las matrices y a fenómenos de roturas o gripado con las matrices. En comparación con las propiedades mecánicas del material de las chapas, cuyos efectos sobre el proceso de embutición son bien conocidos, los fenómenos derivados del comportamiento tribológico de este tipo de recubrimientos no han recibido prácticamente atención en la bibliografía: compatibilidad lubricantes-materiales-matrices, efectos de los acabados superficiales, efectos de la presión local y la velocidad, etc. El objetivo de esta tesis es el análisis del comportamiento tribológico de las chapas recubiertas con Zn-Ni en las condiciones operacionales características del proceso de embutición actualmente empleado en la fabricación de componentes de carrocerías de automóviles. Se analizan los efectos de las variables que controlan los valores de fricción, incluyendo los efectos de las variables externas: presiones, velocidades, viscosidad y aditivos de lubricantes, y las variables intrínsecas del material, con especial atención a la evolución de las superficies reales de contacto y a los fenómenos de aplastamiento de asperezas de la topografía superficial. Adicionalmente, se analiza el efecto de tratamientos superficiales de nitruración aplicados sobre las matrices, con el fin de determinar posibles mejoras en relación con la fricción y con el desgaste. La evaluación experimental del comportamiento tribológico se ha llevado a cabo en un equipo de ensayos de contacto plano-plano, especialmente diseñado para este fin. Mediante pasadas múltiples se reproducen las condiciones de deterioro o dañado superficial acumulativo características de los procesos reales. Debido a las altas presiones de contacto y a la baja viscosidad de los lubricantes de embutición, las condiciones de contacto reales y las empleadas en estos ensayos se producen en un régimen de lubricación límite. Los resultados de estos ensayos de contacto plano-plano se han complementado con ensayos en equipos pin-on-disk , en los que es posible extender las condiciones operaciones a contactos en seco y a contactos con lubricación superabundante o de capa gruesa. Los resultados de los ensayos indican que, en las condiciones de lubricación límite, los valores del coeficiente de fricción presentan una elevada dispersión, desde valores del orden de 0.10 hasta valores del orden de 0.40, próximos a los valores obtenidos en condiciones de lubricación seca en ensayos pin on disc. El mantenimiento de valores estables de los coeficientes de fricción en el rango 0.10-0.15 depende fundamentalmente de la disponibilidad de lubricante en la zona de contacto y de las condiciones que favorecen la formación de capas límite. Los mecanismos de deformación plástica superficial de estos recubrimientos son claramente diferentes de los observados en chapas recubiertas con cinc puro. El aplastamiento y el crecimiento de las superficies de contacto se produce por aplastamiento de las asperezas sub-superficiales del propio acero de las chapas, cuya dureza es sensiblemente inferior a la dureza del propio recubrimiento Zn-Ni (HV=315 HV). / Pérez Puig, MA. (2013). Investigación del comportamiento tribológico de chapas recubiertas con Zn-Ni en el proceso de embutición de piezas de automoviles [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/34791

[EN] The rapid evolution of materials and manufacturing processes, driven by global competition and new safety and environmental regulations has had an impact on the automotive structures (BIW) manufacturing. The need for lighter vehicles, whit more equipment, safer and at the same time friendly to the environment, covers the entire life cycle of the car. Carmakers and steelmakers agree that weight reduction is possible, and the solution go through the new Advanced High-Strength Steels. Thinner and stronger materials lead to higher demands on stamping, the manufacturing system most used manufacturing BIW parts. In this context of persistent innovation the lubrication of surfaces is a problem associated with the change. After the question about the best lubricant to form these new materials, it was researched about characteristics and performance of known simulation equipment. An edges of punch and die drawing simulator was used. Two materials have been selected of AISI portfolio. DP600 for being one of most used in BIW frames, and TWIP is a new steel to evaluate, and with an extraordinary strain. They are designed and manufactured tools for the manufacture of the specimens. It has defined a simplified deformation model. It was developed a measurement protocol with twelve parameters that compare the behaviour of lubricants in the simulator. It was selected the best for each type of material by Factorial Experiments Design and efficiency parameters have been used to select the best one. The model has been applied to the formed specimens and is able to answer the initial question. Simultaneously it has been able to make the technological evolution of system simulation and measurement protocol / [ES] La rápida evolución de los materiales y procedimientos de fabricación, impulsada por una competencia globalizada y nuevas regulaciones de seguridad y medio ambiente ha tenido un fuerte impacto en la fabricación de estructuras de automóviles (BIW). La necesidad de vehículos con menos peso, con más equipamiento, más seguros y al mismo tiempo, respetuosos con el medio ambiente, abarca todo el ciclo de vida del vehículo. Constructores y fabricantes de acero están de acuerdo en que todavía hay margen para para la reducción, y la solución pasa por los nuevos Aceros Avanzados de Alta Resistencia. Materiales más delgados y más resistentes llevan a mayores exigencias en el conformado por estampación, que es el sistema de fabricación que abarca una mayor propor-ción de piezas y peso del chasis de vehículos ligeros. En este contexto de innovación persistente la lubricación de las superficies rozantes es un problema asociado al cambio. Tras formular la cuestión sobre el lubricante más adecuado para conformar estos nuevos materiales, se ha realizado una investigación sobre los equipos de simulación co-nocidos, sus características y prestaciones. Se ha utilizado un simulador del proceso de estampación referido a los bordes de punzón y matriz. Se han seleccionado dos materiales dentro de la propuesta de AISI. El DP600 por ser uno de los más utilizados en la construcción de la estructura, y el TWIP que es una novedad a evaluar, y con un extraordinario comportamiento en su deformación. Se han diseñado y construido útiles para la fabricación de las probetas. Se ha definido un modelo de deformación simplificado para la evaluación del comportamiento. Se ha desarrollado un protocolo de medición con doce parámetros que permiten comparar el comportamiento de los lubricantes en el simulador. Se han seleccionado los mejores para cada tipo de material mediante un Diseño de Experimentos Factorial y se han definido parámetros de eficiencia para tomar los mejores candidatos. Se ha aplicado el modelo a los materiales conformados y se ha podido responder a la cuestión inicial. Al mismo tiempo se ha podido realizar la evolución tecnológica del sistema de simulación y el protocolo de medida. / [CA] La ràpida evolució dels materials i procediments de fabricació, impulsada per una competència globalitzada i noves regulacions de seguretat i medi ambient ha tingut un fort impacte el la fabricació d'estructures d'automòbils (BIW) La necessitat de vehicles amb menys pes, amb més equipament, més segurs i al mateix temps respectuosos amb el medi ambient, comprén el procés integral del vehicle. Constructors i fabricants d'acer estan d'acord en què encara hi ha marge para per a la reducció, i la solució panses pels nous Acers Avançats d'Alta Resistència. Materials més prims i més resistents porten a majors exigències en el conformat per estampació, que és el sistema de fabricació que comprén una major proporció de peces i pes del xassís de vehicles lleugers. En este context d'innovació persistent la lubricació de les superfícies rozantes és un problema associat al canvi. Després de formular la qüestió sobre el lubricant més adequat per a conformar estos nous materials, s'ha realitzat una investigació sobre els equips de simulació coneguts, les seues característiques i prestacions. S'ha utilitzat un simulador del procés d'estam-pació referit als bords de punxó i matriu. S'han seleccionat dos materials dins de la proposta d'AISI. El DP600 per ser un dels més utilitzats en la construcció de l'estruc-tura, i el TWIP que és una novetat a avaluar, i amb un extraordinari comportament en la seua deformació. S'han dissenyat i fabricat útils per a la fabricació de les provetes. S'ha definit un model de deformació simplificat. S'ha desenrotllat un protocol de me-surament amb dotze paràmetres que permeten comparar el comportament dels lubricants en el simulador. S'han seleccionat els millors per a cada tipus de material per mitjà d'un Disseny d'Experiments Factorial i s'han definit paràmetres d'eficiència per a prendre els millors candidats i el model de simular. S'ha aplicat el model als materials conformats i s'ha pogut respondre a la qüestió inicial. Al mateix temps s'ha podi realitzar l'evolució tecnològica del sistema de simulació i el protocol de mesura. / Plá Ferrando, R. (2015). Investigación de las condiciones tribológicas en el conformado de elementos estructurales de Aceros Avanzados de Alta Resistencia en vehículos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59222

El estudio de los parámetros resistentes de los geosintéticos utilizados en los sistemas de impermeabilización de vertederos es un tema muy importante. Estos sistemas contienen diferentes interfaces (geosintético/geosintético y/o suelo/geosintético), muchas de las cuales tienen baja resistencia al deslizamiento. Esto potencia la existencia de superficies de rotura a lo largo de los taludes de los vertederos. El conocimiento de los parámetros resistentes al corte de los contactos entre geosintéticos (geotextiles, geomallas, geomembranas, etc.) y suelo ha sido investigado en la Universidad de Cantabria. Para ello se ha desarrollado una metodología del ensayo de corte directo 300x300 mm entre dos geosintéticos, entre suelo y geosintético, obteniendo los parámetros resistentes de estas interfaces. Seguidamente, en el Instituto de Geotecnia de la Universidad de Freiberg, se ha desarrollado el modelo de comportamiento resistente al corte de la interfaz geomembrana/geotextil. Este modelo se ha implementado en el programa de diferencias finitas FLAC3D para el desarrollo del modelo numérico. Comprobando que existe una excelente concordancia entre resultados de laboratorio, modelo analítico y modelo numérico. / The study of friction of the geosynthetics used for landfills both for basal-liner and capping systems is a very important issue. These lining systems typically contain a large number of material interfaces (geosynthetics/geosynthetics or geosynthetics/soil), many of which have low shear strengths. This introduces potential failure surfaces along the side slopes and base of the fill mass.A research project about this subject has been undertaken at University of Cantabria. In this investigation, a methodology for direct shear tests between two geosynthetics and a soil and a geosynthetic has been developed, achieving the friction parameters and analysing interaction mechanisms of different contacts. Later on at Technical University Bergakademie Freiberg was developed a shear strength model of the geomembrane/geotextile interface. On the one hand a shear model has been developed, on the other this model was introduced in numerical modelling code for advanced geotechnical analysis, FLAC3D. There is an excellent agreement between laboratory results, shear model and numerical model.

En los últimos cinco años la tecnología de los recubrimientos superficiales se ha incrementado. Al respecto se tienen avances en las propiedades superificiales de los amteriales influyendo en el campo de la competitividad, producción de calidades y surgimiento de técnicas de recubrimientos, dependiendo de la adaptabilidad, aplicación y costo. En la actualidad el campo de las matrices de embutición apunta al problema generado en el servicio, modificaciones de medidas, desgastes, impactos, deformaciones y proceso de fractura, causado por las altas tensiones cortantes en zonas de deslizamiento de la chapa con la matriz. No obstante se puede recuperar la matriz por desgaste prematuro en bordes y posibles fisuras. A nivel mundial, el problema ha sido estudiado, pero dada su complejidad en la búsqueda de lograr la calidad y la efeciencia en las condiciones de servicio de la matriz, se aplican sobre su superficie las siguientes tecnologías: procesos térmicos, tratamientos superficiales, desposiciones superficiales y técnicas en recuperación por desgaste y fisuras. En esta investigación se aplicó la proyección térmica por llama con uso de polvo como ténica en reparación, en virud de la importancia de alternativas de recuperación de matrices de embutición para complementar las tecnologías existentes, garantizánose la función destino de la matriz, antes de ser consumida durante las operaciones de trabajo en frío y caliente. La proyección térmica por llama es una alternativa de bajo costo, aventajada en aplicación de capas cerámicas para recuperación de zonas desgastadas en matrices. Un requerimiento principal es la adherencia del recubrimiento en el sustrato y no es fácil alcanzar valores apropiados dadas la naturaleza cerámica del recubrimiento y los cortos tiempos de aplicación. Para cuantificar la adherencia se ensayaron las probetas recubiertas con aleaciones cerámicas sometidas a esfuerzos de cizalladura, para lograr en la intercara el deslizamiento cortante del recubrim / Maita, PA. (2007). Investigación de las características de adherencia sobre matrices de embutición de acero f-1110, y análisis mediante ensayos de emisión acústica, de recubrimientos de níquel-óxidos y carburos cerámicos aplicados por proyección térmica, y de las carac [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1924