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Responsable: Juan Manuel Montes Martos / Jesús Cintas Físico
Tipo de Proyecto/Ayuda: Plan Estatal 2013-2016 Excelencia - Proyectos I+D
Referencia: DPI2015-69550-C2-1-P
Fecha de Inicio: 01-01-2016
Fecha de Finalización: 31-12-2019

Empresa/Organismo financiador/es:

• Ministerio de Economía y Competitividad

Socios:

• Universidad de Huelva (Francisco de Paula Gómez Cuevas)

Equipo:

• Equipo de Trabajo:
  • Eduardo Sánchez Caballero
  • Petr Urban
  • Fátima Ternero Fernández (alta: 01/10/2016)

Contratados:

• Investigadores:
  • Raquel Astacio López
  • Francisco Javier de la Viña Reina

Resumen del proyecto:

El objetivo principal de este Proyecto es la fabricación de núcleos magnéticos amorfos (destinados principalmente a motores y transformadores eléctricos) mediante una nueva técnica consistente en:

(1) obtención de partículas ferromagnéticas amorfizadas y

(2) consolidación eléctrica de dichas partículas para conformar el núcleo.

Se busca una mejora de las propiedades magnéticas y eléctricas de los núcleos que redunde en una mayor rentabilidad económica y medioambiental. La ventaja crucial de esta vía frente al procesado pulvimetalúrgico convencional reside en que la consolidación eléctrica es lo suficientemente rápida como para preservar la estructura amorfa (o parcialmente amorfa/nanocristalina) de las partículas de partida.

Las partículas amorfas de partida serán obtenidas por molienda mecánica de polvos en molino de alta energía. Es sabido que el estado amorfo presenta características muy interesantes para los núcleos magnéticos, pero preservar este estado no es siempre posible, por las elevadas temperaturas empleadas durante la sinterización convencional. La técnica de consolidación eléctrica que se empleará en este Proyecto (Sinterización por Resistencia Eléctrica de Media Frecuencia, SRE-MF) requiere tiempos del orden o inferiores al segundo (frente a los 30 a 60 minutos de la consolidación convencional). Dicha técnica se implementará mediante un equipo de soldadura por resistencia eléctrica con tecnología de media frecuencia, convenientemente modificados y adaptados para el nuevo cometido.

Este nuevo procedimiento de fabricación de núcleos no está implantado industrialmente, pero el estudio minucioso de las etapas de amorfización y de consolidación podría convertirlo en un proceso rentable y práctico. Aun cuando el objetivo es único, el estudio será abordado mediante dos subproyectos. Se hace así para aprovechar la potencialidad de un equipo de trabajo consolidado y, a su vez, fomentar el comienzo investigador de un nuevo Grupo de Ciencia de los Materiales.

El grupo consolidado de la Universidad de Sevilla, MIM-US, acometerá la simulación de los procesos de consolidación eléctrica, así como la producción de polvo amorfo mediante molienda mecánica y consolidación por SRE-MF. Por su parte, el nuevo grupo de la Universidad de Huelva, MIM-UHU, con experiencia en técnicas de melt spinning, acometerá la preparación de aleaciones mediante dicha técnica, la consolidación por apilamiento de las tiras obtenidas, el prostprocesado de las tiras, así como la consolidación por CDEC (Consolidación por Descargae Eléctrica de Condensadores).

La caracterización de los polvos y compactos finales se repartirá entre ambos subproyectos; en concreto, la caracterización micro/nanoestructural será compartida, la caracterización eléctrica y magnética será realizada por MIM- US, y la caracterización mecánica por MIM-UHU. Dos EPOs, uno relacionado con aspectos pulvimetalúrgicos y otro con los de consolidación eléctrica, han mostrado interés por el objetivo y resultados conseguibles a través de esta propuesta.