El Área de Materiales Metálicos del INTA ha desarrollado un
proceso de deposición química en fase vapor a baja temperatura (CVD) para Al
permitiendo generar recubrimientos protectores contra la oxidación y la
corrosión medioambiental y a alta temperatura.
La deposición química en fase de vapor (CVD por sus siglas
en inglés) es un proceso de recubrimiento termo químico en el que se produce una
reacción en fase gaseosa en las superficies de la pieza de trabajo que conduce
a la deposición de las capas de un material cerámico duro, normalmente nitruros
o cloruros.
Esquema de un proceso CVD
La planta piloto diseñada y construida por el mencionado
grupo, permite actualmente la deposición de recubrimientos que no solo tienen
aplicaciones en el campo de turbinas aeronáuticas y de gas, sino también en la
industria automotriz, microelectrónica y en la protección de componentes en la
industria química, incineradores, pilas de combustible, etc.
El proceso tiene lugar en una cámara de deposición calentada
por un horno con tres zonas de control, y un sistema de bombeo que permite
trabajar a bajas presiones. Este sistema puede controlarse tanto manual como automáticamente y podría ser adaptado fácilmente para la deposición de otros
materiales, como los recubrimientos duros tipo carburo o nitruro de titanio
para todo tipo de herramientas de corte y conformado, o para álabes del
compresor en las turbinas aeronáuticas.
Herramientas con tratamiento CVD Preparación de piezas a tratar
La principal ventaja de la CVD frente a las otras técnicas
de deposición de recubrimientos es su capacidad de envolver y penetrar piezas
con geometrías muy complejas, como es el caso de los álabes de turbinas con
canales de refrigeración. Esta técnica permite alcanzar la superficie interna
de los canales de refrigeración, que de no estar recubierta, puede sufrir
oxidación o corrosión a alta temperatura en los motores más recientes, en los
cuales la temperatura de los gases en la entrada de la turbina sobrepasa los
1000ºC. Se pueden recubrir álabes de superaleaciones de Ni o Co con Al para
formar, después de un tratamiento térmico apropiado, aluminuros de Ni o Co
respectivamente. Esos recubrimientos incrementan la vida útil de los álabes
hasta por un factor de 10.
Por otra parte, el recubrimiento de Al es extremadamente
denso con lo que puede ser empleado para proteger todo tipo de componentes.
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