Modelo predictivo del espesor de la capa de óxido y microdureza en aluminio Al3003-B14 y Al6063-T6 anodizado usando análisis multifactorial

Abstract

En esta investigación se modela a partir de los parámetros del proceso el espesor de la capa de óxido y la microdureza de los aluminios Al3003 y Al6063 anodizados. Para ello se realizaron estudios de la microdureza y espesor de capa de la superficie anodizada, utilizando técnicas de análisis multifactorial y diseño robusto. Se establecieron los siguientes niveles de los parámetros del proceso: temperatura [15 °C, 25 °C], tiempo [30 min; 60 min], concentración de electrolito [1,2 M; 2 M], densidad de corriente [1 Amp/dm²; 3 Amp/dm²], aluminio [Al3003,Al6063] y como variable de ruido, la deformación plástica [0%, 10%, 20%, 30%]. Se propuso un diseño fraccionado 2(7-2) mixto, con el cual se efectuó un total de 48 pruebas usando soluciones electrolíticas de ácido sulfúrico. La medición de microdureza se realizó con un indentador Vickers con carga de 400 g; el espesor de la capa de óxido se captó mediante microscopia electrónica. A los resultados se les realizó un análisis de varianza (ANOVA), para determinar los factores significativos y la robustez de los efectos. Se encontraron resultados de microdureza [HV] [85,74-308,87]; y espesor de óxido [µm] [12,82- 94,69]. Finalmente, se muestran los modelos de predicción de cada una de las respuestas en función de los factores significativos estas ecuaciones permitirán seleccionar la microdureza y espesor de la capa de óxido para cumplir los requerimientos de un producto particular mediante una selección apropiada de los parámetros del proceso.