Recubrimientos PVD. Las piezas sometidas a grandes esfuerzos y las piezas de precisión utilizadas en la industria aeroespacial. Por lo general están hechos de acero inoxidable endurecido o aleaciones de metal. En ocasiones las piezas pueden fallar debido al desgaste excesivo, la fatiga superficial, la corrosión por picaduras, el gripado y la corrosión. Esto es debido a que se someten a cargas elevadas. Esto se intensifica especialmente en aplicaciones con interacción metal-metal, fricción repetitiva a altas velocidades o donde existe poca o ninguna lubricación.
Recubrimientos PVD. También la presencia de contaminantes, las temperaturas de servicio predominantes, las cargas aplicadas y los modos de carga como deslizante, rodante, oscilante y pulsátil, influyen en el desgaste.
Ventajas al usar recubrimientos PVD
Los recubrimientos PVD están probados para aumentar la dureza superficial y la durabilidad de estos componentes de precisión para aumentar notablemente su vida útil en condiciones de alta carga.
Los fabricantes de piezas de precisión normalmente recurren a recubrimientos especializados PVD. Estos pueden aplicarse en espesores de 0,5 a 15 micrómetros (μm) para endurecer aún más la superficie de estas piezas.
Cuando se recubren las piezas con Tecnología PVD, los componentes críticos se benefician. Aumenta notablemente la dureza superficial y disminuye su coeficiente de fricción.Además las piezas no se tienen que sustituir con tanta frecuencia,se reduce el mantenimiento y los periodos de parada del equipo no planificados, a la vez que mejora el rendimiento y la seguridad de la maquinaria.
Gracias a las grandes cualidades de este recubrimiento, se emplea en diversos componentes del sector aeroespacial. Tales como sistemas hidráulicos, bombas de pistón, bombas de combustible, cojinetes y sistemas de control de vuelo como componentes de vías de aletas deslizantes. Los recubrimientos son también una técnica probada para mejorar las piezas giratorias críticas en los motores, bombas y válvulas hidráulicos.
Fallas en las técnicas de endurecimiento comúnmente empleadas por la industria
Algunas piezas están fabricadas con aceros termotratados, nitrurados o endurecidos. En otras ocasiones están hechos de aleaciones con base de níquel y titanio. A pesar de ser metales muy resistentes Incluso los que se utilizan en aplicaciones de alta carga están sujetos a desgaste y fallos prematuros si no cuentan con una buena lubricación.
Recubrimientos PVD. Otra gran desventaja es que las emisiones y residuos de los materiales empleados son muy contaminantes. El cromo duro se empleaba comúnmente en aplicaciones aeronáuticas debido a su gran resistencia. Sin embargo, los fabricantes están buscando un sustituto adecuado, debido a que el cromo duro presenta alta toxicidad y es carcinógeno.
En la Unión Europea, el cromo hexavalente está regulado por el reglamento REACH (registro, evaluación, autorización y restricción de las sustancias y preparados químicos) de la UE, que establece directrices para el uso seguro de determinadas sustancias químicas en toda la cadena de suministro. El cromo también está estrechamente regulado en los Estados Unidos por la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA).
Los recubrimientos PVD por encima del cromo duro
Recubrimientos PVD. Como alternativa a la problemática que ocasiona el cromo duro, están los recubrimiento PVD. Son una opción no peligrosa y conforme a REACH. Entre las opciones de PVD están diversos recubrimientos a base de carbono. Que proporcionan una dureza superficial extrema, bajo coeficiente de fricción y propiedades anticorrosivas.
Oerlikon Balzers, menciona que el recubrimiento Balinit C de la empresa ofrece una solución ideal. Este recubrimiento de carburo de tungsteno dúctil WC/C es muy resistente al desgaste por adherencia (roce) y al desgaste por fricción en particular. Tiene una gran capacidad de carga, incluso en condiciones de lubricación deficiente o de contacto seco. Además posee un bajo coeficiente de fricción, actúa para reducir la corrosión por picaduras y la corrosión por fricción. Empresas aeroespaciales como Airbus están interesadas por este recubrimiento. Balinit C cumple con el reglamento REACH.
Recubrimientos PVD especializados
El proceso PVD constituye una variedad de los métodos de deposición en vacío empleados para producir recubrimientos finos. El PVD se utiliza habitualmente para recubrir componentes a temperaturas de aplicación relativamente bajas de 200 a 500 °C. Se trata de las temperaturas ideales ya que se encuentran por debajo de la temperatura de templado de los aceros y evitan así la alteración de las propiedades fundamentales del material.
Recubrimientos PVD. Hay diversos recubrimientos a base de carbono que proporcionan una combinación única de dureza superficial extrema, bajo coeficiente de fricción y propiedades anticorrosivas.
El recubrimiento Balinit DLC, un recubrimiento sin metal y con base de carbono que es aún más duradero. Aplicado a través de Deposición química en fase de vapor asistida por plasma (PACVD), este recubrimiento está diseñado para condiciones de desgaste más duras y altas velocidades de deslizamiento para proteger contra la abrasión, el desgaste por fricción y la soldadura por presión en frío.
Los recubrimientos de la familia Balinit se adaptan a necesidades específicas. También pueden aplicarse a una variedad de aceros templados o revenidos, acero inoxidable austenítico, así como níquel, titanio, cobre, magnesio y aleaciones de aluminio.
Los recubrimientos tienen la ventaja de ser delgados, habitualmente en torno a 3 μm. Esta característica, junto con la baja tolerancia +/- 0,5 μm, significa que el componente conserva su forma, ajuste y dimensiones después del recubrimiento sin necesidad de procesos de remecanizado ni rectificado.
