El revestimiento es la unión de metales diferentes . Es diferente de la soldadura por fusión o el encolado como método para unir los metales. El revestimiento a menudo se logra extruyendo dos metales a través de una matriz , así como presionando o enrollando las láminas juntas a alta presión .
La Casa de la Moneda de los Estados Unidos utiliza revestimientos para fabricar monedas de diferentes metales. Esto permite utilizar un metal más barato como relleno.
Unión de rollos
En la unión por rodillo , dos o más capas de diferentes metales se limpian a fondo y se pasan a través de un par de rodillos bajo suficiente presión para unir las capas. La presión es lo suficientemente alta como para deformar los metales y reducir el espesor combinado del material de revestimiento. Se puede aplicar calor, especialmente cuando los metales no son lo suficientemente dúctiles . Como ejemplo de aplicación, la unión de las hojas se puede controlar pintando un patrón en una hoja; sólo se unen las superficies de metal desnudo, y la parte no adherida se puede inflar si la hoja se calienta y el revestimiento se vaporiza. Se utiliza para fabricar intercambiadores de calor para equipos de refrigeración. [1]
Soldadura explosiva
En la soldadura explosiva, la presión para unir las dos capas se proporciona mediante la detonación de una hoja de explosivo químico. No se produce ninguna zona afectada por el calor en la unión entre metales. La explosión se propaga a través de la hoja, que tiende a expulsar impurezas y óxidos de entre las hojas. Se pueden fabricar piezas de hasta 4 x 16 metros. El proceso es útil para revestir láminas de metal con una capa resistente a la corrosión. [1]
Revestimiento láser
El revestimiento láser [2] [3] es un método para depositar material mediante el cual un material de alimentación en polvo o de alambre se funde y consolida mediante el uso de un láser para recubrir parte de un sustrato o fabricar una parte con forma casi neta ( fabricación aditiva tecnología).
A menudo se utiliza para mejorar las propiedades mecánicas o aumentar la resistencia a la corrosión , reparar piezas desgastadas [4] [5] y fabricar compuestos de matriz metálica . [6] El material de la superficie se puede revestir con láser directamente sobre un componente muy estresado, es decir, para crear una superficie autolubricante . Sin embargo, tal modificación requiere una mayor industrialización del proceso de revestimiento para adaptarlo a una producción en masa eficiente. La investigación adicional sobre los efectos detallados de la topografía de la superficie , la composición del material del material revestido con láser y la composición del paquete de aditivos en los lubricantes sobre las propiedades tribológicas y el rendimiento se estudian preferiblemente con pruebas tribométricas.
Proceso
El polvo utilizado en el revestimiento láser es normalmente de naturaleza metálica y se inyecta en el sistema mediante boquillas coaxiales o laterales. La interacción de la corriente de polvo metálico y el láser provoca la fusión, lo que se conoce como piscina de fusión. Este se deposita sobre un sustrato; mover el sustrato permite que la masa fundida se solidifique y, por lo tanto, produce una pista de metal sólido. Esta es la técnica más común, sin embargo, algunos procesos implican mover el conjunto láser / boquilla sobre un sustrato estacionario para producir pistas solidificadas. El movimiento del sustrato es guiado por un sistema CAD que interpola objetos sólidos en un conjunto de pistas, produciendo así la parte deseada al final de la trayectoria.
En la actualidad, se está concentrando una gran cantidad de investigación en el desarrollo de máquinas de revestimiento láser automáticas. Muchos de los parámetros del proceso deben configurarse manualmente, como la potencia del láser, el punto focal del láser, la velocidad del sustrato, la tasa de inyección de polvo, etc., y por lo tanto requieren la atención de un técnico especializado para garantizar resultados adecuados. Sin embargo, muchos grupos están centrando su atención en desarrollar sensores para medir el proceso en línea. Dichos sensores monitorean la geometría del revestimiento (altura y ancho de la pista depositada), las propiedades metalúrgicas (como la tasa de solidificación y, por lo tanto, la microestructura final) y la información de temperatura tanto del baño de fusión inmediato como de sus áreas circundantes. Con tales sensores, se diseñan estrategias de control de manera que ya no se requiera la observación constante de un técnico para producir un producto final. Se han dirigido más investigaciones al procesamiento directo donde los parámetros del sistema se desarrollan en torno a propiedades metalúrgicas específicas para aplicaciones definidas por el usuario (como microestructura, tensiones internas, gradientes de zona de dilución y ángulo de contacto del revestimiento).
Ventajas
- La mejor técnica para recubrir cualquier forma => aumentar la vida útil de las piezas de desgaste.
- Disposiciones particulares para la reparación de piezas (ideal si el molde de la pieza ya no existe o se necesita demasiado tiempo para una nueva fabricación).
- La técnica más adecuada para la aplicación de material graduado .
- Bien adaptado para la fabricación de formas casi netas .
- Baja dilución entre la pista y el sustrato (a diferencia de otros procesos de soldadura y fuerte unión metalúrgica.
- Baja deformación del sustrato y pequeña zona afectada por el calor (ZAT).
- Alta velocidad de enfriamiento => microestructura fina.
- Mucha flexibilidad de materiales (metal, cerámica, incluso polímero).
- La pieza construida está libre de grietas y porosidad.
- Tecnología compacta.
Ver también
Referencias
- ^ a b Bralla, James G. Handbook of Manufacturing Processes Industrial Press 2007 ISBN 978-0-8311-3179-1 páginas 310-312
- ^ Vilar, R. (1999). "Revestimiento láser". Revista de aplicaciones láser . 11 (2): 64–79. Código bibliográfico : 1999JLasA..11 ... 64V . doi : 10,2351 / 1,521888 .
- ^ Toyserkani, Ehsan; Stephen Corbin; Amir Khajepour (2004). Revestimiento láser . Boca Raton, FL: CRC Press.
- ^ Capello, E .; Colombo, D .; Previtali, B. (2005). "Reparación de herramientas sinterizadas mediante revestimiento láser mediante alambre". Revista de tecnología de procesamiento de materiales . 164-165: 990. doi : 10.1016 / j.jmatprotec.2005.02.075 .
- ^ Brandt, M .; Sun, S .; Alam, N .; Bendeich, P .; Obispo, A. (2009). "Reparación de revestimientos láser de álabes de turbinas en centrales eléctricas: de la investigación a la comercialización". Tratamiento térmico internacional e ingeniería de superficies . 3 (3): 105. doi : 10.1179 / 174951409X12542264513843 .
- ^ Yakovlev, A .; Bertrand, P .; Smurov, I. (2004). "Revestimiento láser de revestimientos compuestos de matriz metálica resistente al desgaste". Películas sólidas delgadas . 453–454: 133. Código bibliográfico : 2004TSF ... 453..133Y . doi : 10.1016 / j.tsf.2003.11.085 .
enlaces externos
- Medios relacionados con el revestimiento en Wikimedia Commons