Funcionalización de superficies mediante estructuras periódicas generadas por láser de femtosegundos

Menéndez González, Almudena (2017). Funcionalización de superficies mediante estructuras periódicas generadas por láser de femtosegundos. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Description

Title: Funcionalización de superficies mediante estructuras periódicas generadas por láser de femtosegundos
Author/s:
  • Menéndez González, Almudena
Contributor/s:
  • Molpereces Alvarez, Carlos Luis
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Date: June 2017
Subjects:
Freetext Keywords: LIPSS, funcionalización de superficies, láser de femtosegundos, tratamiento superficial de aceros
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Física Aplicada e Ingeniería de Materiales
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

La mecanización de superficies con láser de femtosegundos ha cobrado importancia durante las últimas décadas. La existencia de nanoestructuras superficiales periódicas inducidas por láser (LIPSS) fue descubierta por Birnbaum en 1965. Dichas nanoestructuras son un fenómeno observado en sólidos al tratar su superficie con pulsos de láser con polarización lineal. El objetivo de este trabajo es la obtención de nanoestructuras periódicas del tipo HSFL sobre la superficie de acero inoxidable austenítico SS 304. Estas nanoestructuras mejoran ciertas propiedades del acero inoxidable. Dan lugar a un nuevo comportamiento con respecto a la absorción de la luz, que posibilita la coloración permanente de superficies. También se están realizando estudios sobre sus posibles aplicaciones en placas solares. El comportamiento con respecto a la humidificación de la superficie se modifica, pudiendo generar superficies super-hidrofóbicas, muy necesarias en biotecnología, para por ejemplo la fabricación de implantes de alta calidad. También se pueden conseguir superficies con autolimpieza. Las HSFL han demostrado ser beneficiosas en cuanto a la anti-congelación e incluso reducir la corrosión de las superficies de acero inoxidable. La texturización de superficies con láser tiene muchas ventajas con respecto a otros métodos. En primer lugar, el láser puede funcionalizar la superficie en un único paso, siendo un proceso sin contacto superficial, lo que significa que la superficie no se modifica por nada más que por el haz del láser. Además, los parámetros de la máquina son fácilmente ajustables por lo que se pueden lograr infinidad de estructuras con la misma máquina. Su utilizan muestras de acero inoxidable SS 304 con un tamaño de 50 x 50 x 1 mm, cortadas manualmente en el laboratorio. Éstas fueron previamente lavadas en un limpiador ultrasónico de acetona antes de ser funcionalizadas. El material fue elegido por el alto número de aplicaciones y su bajo precio. La posición de la pieza durante cada experimento y los parámetros aplicados en cada punto se definen en un código de control numérico, generado con MATLAB. Los resultados de los experimentos se analizarán en el microscopio de luz y únicamente los dos últimos, se evaluarán también con el microscopio electrónico de barrido (SEM).

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Item ID: 47332
DC Identifier: http://oa.upm.es/47332/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:47332
Deposited by: Biblioteca ETSI Industriales
Deposited on: 26 Jul 2017 06:41
Last Modified: 26 Jul 2017 06:41
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