Plasma
Páginas: 18 (4444 palabras)
Publicado: 6 de agosto de 2012
RECUBRIMIENTOS DE PROYECCIÓN POR PLASMA
F. E. García Costales, J. M. Cuetos Mejido.
Departamento de Construcción e Ingeniería de Fabricación
Universidad de Oviedo
1.- INTRODUCCIÓN
1.1.- Concepto de recubrimiento
Un recubrimiento puede ser definido como "una región superficial de un material con propiedades diferentes de las del material base". Los objetivos que sepretenden obtener con el empleo de los recubrimientos son básicamente reemplazar, modificar y/o lubricar superficies.
Las tres principales áreas en las que los recubrimientos han experimentado grandes avances son: el desgaste, la disminución de la fricción y las barreras térmicas.
El uso del recubrimiento permite que el material base sea optimizado para objetivos tales como resistenciamecánica, ligereza, etc., mientras que la superficie es optimizada para la resistencia al desgaste, a la fricción, o como aislamiento térmico o eléctrico entre otras aplicaciones.
1.2.- Proyección térmica
El origen de la proyección térmica data del año 1910, cuando Schoop proyectó polvo de metal fundido sobre una superficie por primera vez. El procedimiento consistía en fundir un metalen un crisol y proyectarlo atomizado, mediante un gas comprimido, sobre la superficie a recargar en la que se solidifica. Posteriormente, salió al mercado un tipo de pistola alimentada por un alambre, que atravesando una llama originada por un gas combustible y otro comburente, era fundido y proyectado sobre el material a recargar, por una corriente de aire comprimido. Actualmente, losprocedimientos más utilizados son:
- Flame power (proyección de polvo por combustión).
- Flame wire (proyección de alambre por combustión).
- Wire arc (proyección de alambre por arco eléctrico).
- Plasma spray (proyección por plasma).
- Detonación
- HVOF (alta velocidad).
[pic]
Fig. 1. Formación de la capa
El proceso de proyección térmica se puede definir como "laaportación de materiales proyectados en forma de partículas fundidas finamente divididas, sobre un substrato debidamente preparado".
El material a proyectar (en forma de polvo o varilla), es fundido mediante una energía obtenida a partir de la combustión de gases, de un arco voltaico o de una recombinación de gases plasmógenos, según el procedimiento empleado. El material fundido esproyectado seguidamente sobre la pieza a recubrir en estado plástico con una alta energía cinética y térmica, que ceden a la misma (Fig. 1), provocando la unión con una fuerza que va a depender del procedimiento empleado, de los parámetros utilizados, del material de aportación, del material del substrato así como de la preparación del mismo y de su temperatura antes, durante y después de la proyección.Los valores obtenidos para esta fuerza de anclaje pueden llegar a superar los 80 MPa.
Tendrán también importancia en la calidad de un recubrimiento las reacciones químicas entre partículas, el tamaño de las mismas, (lo que va a influir en la transferencia de calor al substrato), así como la forma de la pieza, la velocidad relativa de la pistola con relación a la pieza, el ángulo deincidencia de las partículas sobre la pieza, la distancia de proyección, etc..
Los pasos que se deben seguir en un proceso de proyección térmica son los siguientes:
1.- Limpieza de la superficie a recubrir.
2.- Preparación de dicha superficie (generalmente mediante un granallado con corindón sintético o granalla angular metálica).
3.- Proyección de la capa deanclaje, o de la capa directamente en el caso de que esta última sea autoanclante.
4.- Mecanizado o rectificado final del recubrimiento si es necesario.
Cabe destacar que durante el proceso de proyección térmica, el material a recubrir no debe superar los 150oC para evitar los cambios estructurales o tensiones añadidas, lo cual implica que la proyección térmica puede ser considerada...
F. E. García Costales, J. M. Cuetos Mejido.
Departamento de Construcción e Ingeniería de Fabricación
Universidad de Oviedo
1.- INTRODUCCIÓN
1.1.- Concepto de recubrimiento
Un recubrimiento puede ser definido como "una región superficial de un material con propiedades diferentes de las del material base". Los objetivos que sepretenden obtener con el empleo de los recubrimientos son básicamente reemplazar, modificar y/o lubricar superficies.
Las tres principales áreas en las que los recubrimientos han experimentado grandes avances son: el desgaste, la disminución de la fricción y las barreras térmicas.
El uso del recubrimiento permite que el material base sea optimizado para objetivos tales como resistenciamecánica, ligereza, etc., mientras que la superficie es optimizada para la resistencia al desgaste, a la fricción, o como aislamiento térmico o eléctrico entre otras aplicaciones.
1.2.- Proyección térmica
El origen de la proyección térmica data del año 1910, cuando Schoop proyectó polvo de metal fundido sobre una superficie por primera vez. El procedimiento consistía en fundir un metalen un crisol y proyectarlo atomizado, mediante un gas comprimido, sobre la superficie a recargar en la que se solidifica. Posteriormente, salió al mercado un tipo de pistola alimentada por un alambre, que atravesando una llama originada por un gas combustible y otro comburente, era fundido y proyectado sobre el material a recargar, por una corriente de aire comprimido. Actualmente, losprocedimientos más utilizados son:
- Flame power (proyección de polvo por combustión).
- Flame wire (proyección de alambre por combustión).
- Wire arc (proyección de alambre por arco eléctrico).
- Plasma spray (proyección por plasma).
- Detonación
- HVOF (alta velocidad).
[pic]
Fig. 1. Formación de la capa
El proceso de proyección térmica se puede definir como "laaportación de materiales proyectados en forma de partículas fundidas finamente divididas, sobre un substrato debidamente preparado".
El material a proyectar (en forma de polvo o varilla), es fundido mediante una energía obtenida a partir de la combustión de gases, de un arco voltaico o de una recombinación de gases plasmógenos, según el procedimiento empleado. El material fundido esproyectado seguidamente sobre la pieza a recubrir en estado plástico con una alta energía cinética y térmica, que ceden a la misma (Fig. 1), provocando la unión con una fuerza que va a depender del procedimiento empleado, de los parámetros utilizados, del material de aportación, del material del substrato así como de la preparación del mismo y de su temperatura antes, durante y después de la proyección.Los valores obtenidos para esta fuerza de anclaje pueden llegar a superar los 80 MPa.
Tendrán también importancia en la calidad de un recubrimiento las reacciones químicas entre partículas, el tamaño de las mismas, (lo que va a influir en la transferencia de calor al substrato), así como la forma de la pieza, la velocidad relativa de la pistola con relación a la pieza, el ángulo deincidencia de las partículas sobre la pieza, la distancia de proyección, etc..
Los pasos que se deben seguir en un proceso de proyección térmica son los siguientes:
1.- Limpieza de la superficie a recubrir.
2.- Preparación de dicha superficie (generalmente mediante un granallado con corindón sintético o granalla angular metálica).
3.- Proyección de la capa deanclaje, o de la capa directamente en el caso de que esta última sea autoanclante.
4.- Mecanizado o rectificado final del recubrimiento si es necesario.
Cabe destacar que durante el proceso de proyección térmica, el material a recubrir no debe superar los 150oC para evitar los cambios estructurales o tensiones añadidas, lo cual implica que la proyección térmica puede ser considerada...
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