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Recubrimientos avanzados para procesos de estampación en frío

La presente tesis doctoral tiene como objetivo el estudio de nuevos recubrimientos superficiales para herramientas de estampación en frío. La investigación se enmarca en el ámbito de los tratamientos destinados a optimizar los procesos de conformado, teniendo en cuenta las necesidades específicas de la empresa NUADI. Se realiza un estudio en aceros para herramientas y las técnicas de recubrimiento. La tesis se centra en el estudio de tres familias de recubrimientos: DLC, DÚPLEX y AlTiSiN, que se aplican mediante técnicas de deposición física de vapor (PVD). Se evalúa el efecto de estos recubrimientos en la reducción de la fricción, el desgaste y dureza, así como en la mejora de la calidad de las piezas y la vida útil de las herramientas. La investigación se realiza mediante la aplicación de metodologías computacionales avanzadas, como el análisis por elementos finitos (FEM), que permiten simular el comportamiento de las herramientas y los materiales durante el conformado. Se presentan los resultados obtenidos de las simulaciones FEM y las pruebas experimentales de los recubrimientos, así como su rendimiento en procesos de estampación. Finalmente, se concluye que los recubrimientos DLC, DÚPLEX y AlTiSiN han demostrado su eficacia en mejorar el rendimiento y la durabilidad de las herramientas.

This PhD thesis aims to study new surface coatings for cold stamping tools. The research is framed within the field of treatments aimed at optimizing forming processes, taking into account the specific needs of NUADI company. A study is conducted on tool steels and coating techniques. This work focuses on the study of three families of coatings: DLC, DÚPLEX, and AlTiSiN, which are applied using physical vapor deposition (PVD) techniques. The effect of these coatings on reducing friction, wear and hardness, as well as improving the quality of the parts and the lifespan of the tools, is evaluated. The research is carried out using advanced computational methodologies, such as finite element analysis (FEM), which allow for the simulation of tool and material behavior during forming. The results obtained from the FEM simulations and experimental tests of the coatings, as well as their performance in stamping processes, are presented. Finally, it is concluded that the DLC, DÚPLEX, and AlTiSiN coatings have proven effective in enhancing the performance and durability of the tools.