El siguiente artículo presenta un tratamiento de acción doble (Duplex) que combina un primer tratamiento de modificación superficial (por ejemplo, una nitruración) con un proceso posterior de recubrimiento por PVD. De esta manera el recubrimiento duro no se aplica directamente sobre un substrato blando, sino sobre un substrato convenientemente reforzado, y más compatible. Este refuerzo del substrato con la nitruración da lugar a una transición gradual de dureza desde el substrato “blando” al recubrimiento PVD, lo que se traduce en la disminución de la diferencia de respuesta elástica que existe entre recubrimiento y substrato.
Extraordinario PVD
Los recubrimientos ordinarios PVD (Physical Vapour Deposition) tipo TiN, AlTiN, CrN, W-C:H... poseen excelentes propiedades desde el punto de vista de dureza, coeficiente de fricción o de desgaste, siendo una solución adecuada para muchos problemas que se presentan en la industria. Sin embargo, no hay que olvidar que su espesor es de 2-5 µm, un límite que no puede ser superado debido al incremento de las tensiones internas, lo que conduce a la formación de grietas con la posterior delaminación del recubrimiento. Por otra parte, cuando trabajamos con substratos blandos (dureza inferior a 2 GPa), no es posible recurrir a los recubrimientos duros (dureza superior a 15 GPa) ya que la deformación plástica del substrato induciría a la fractura del recubrimiento, incluso a presiones de contacto medias.
Este es el caso de muchos componentes mecánicos de automoción, aeroespacial y sector energético; en componentes de turbinas, pistones, anillos, rodamientos y engranajes. Así como también es el caso de útiles para fabricación por deformación metálica; en matrices de estampación, matrices de corte, dobladores, punzones, etc. Mención especial entre las aplicaciones merecen los implantes ortopédicos y otros componentes de uso médico fabricados en aleaciones tan diversas como aceros inoxidables, aleaciones de Titanio, Nitinol o aleaciones CrCo. Este tipo de implantes presentan problemas tribológicos que afectan a su biocompatibilidad y a su duración en servicio. Además, los residuos del desgaste y la migración de los elementos constituyentes de la aleación al cuerpo del paciente producen problemas de efecto acumulativo.
La solución para estos casos hay que buscarla mediante una acción doble (Duplex) que combine un primer tratamiento de modificación superficial (por ejemplo, una nitruración) con un proceso posterior de recubrimiento por PVD. De esta manera el recubrimiento duro no se aplica directamente sobre un substrato blando, sino sobre un substrato convenientemente reforzado, y más compatible. Este refuerzo del substrato con la nitruración da lugar a una transición gradual de dureza desde el substrato “blando” al recubrimiento PVD, lo que se traduce en la disminución de la diferencia de respuesta elástica que existe entre recubrimiento y substrato.
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