Universidad Politécnica del Valle

de México

Alumno Posgrado MIM: IME Daniel Sánchez Huerta

Tema del Trabajo: RECUBRIMIENTO GASEOSOS (CVD y PVD) Y PRUEBAS DE ADHERENCIA

(NORMAS)

Profesor: Dr. Noé López Perrusquia

Materia: Técnicas de Caracterización

Observaciones:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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Fecha de entrega 28 de Febrero del 2013

Introducción

En la actualidad existen muchas técnicas de recubrimientos para dar características químicas, mecánicas y visuales ya sea a una sección de piezas o a una pieza completa, los métodos de recubrimiento más usuales son los recubrimientos duros mediante aporte de material por medio de soldadura, las ventajas que tienen estos recubrimientos son las de dar más características mecánicas y químicas, pero como un proceso extra que se tiene que hacer es darle un maquinado y un tratamiento superficial para tener el aspecto visual deseado o en su defecto el acabado superficial deseado.

En la industria existe una infinidad de casos donde las técnicas de recubrimiento duro no son las más satisfactorias, ya que pueden existir componentes delicados en cuestión de dimensiones o propiedades mecánicas, que un cambio podría hacer que este no se comportara tal cual para lo que fue diseñado, así que en este trabajo se hablara de lo que son los recubrimientos GASEOSOS, son recubrimientos que se les dan a los materiales por medio de vaporización y adhesión a la superficie, dándole ciertas características mecánicas y químicas que son beneficiosas ya que no necesitan un maquinado extra y son capas de recubrimiento tan delgadas que no afectan a las dimensiones del área o pieza.

Así mismo se ara mención de la norma y tipos de pruebas que se utilizan para la medición de estas técnicas de recubrimiento, especificando desde un principio que estas pruebas aun que son efectivas son caras por la destrucción del material a probar.

Resumen

Este tipo de recubrimientos en estado gaseoso pasan por una fase de vaporización antes de ser depositado en la superficie.

Para su estudio o análisis se dividen en dos grandes grupos de estudio o método:

CVD (Chemical Vapor Deposition)

PVC (Physical Vapor Deposition)

El método por CVD utiliza gases reactivos como fuentes para el recubrimiento, mientras que el método PVC el recubrimiento es atomizado desde un sólido dentro de una cámara.

Cualquiera de estos dos métodos proporcionan un recubrimiento de especie cerámico o metálico, pero estos métodos son mejor conocidos por utilizar más los cerámicos que los metálicos, pero hay que definir que los cerámicos que usan son óxidos de nitruros o carburos.

Carburos

Uno de los materiales factibles que se utilizan en estas técnicas son los carburos de cromo, utilizados con la técnica PVD, que nos d la característica de aumento de dureza superficial, adecuado para piezas sometidas a fricción.

Nitruros

El nitruro de titanio, es uno de los más usados en la actualidad, se ha venido usando desde los años 80´s y se sigue usando, son usados para el recubrimiento de maquinarias, este tipo de recubrimiento es aplicado mediante PVD.

En esencia estas técnicas son parte de la Tribología, una ciencia encargada de la fricción de los materiales, por lo que su utilización ataca a los desgaste por:

Adhesivo Abrasión Fatiga Impacto Químico Cavitación Vibración

Pero por factor de normalización, este tipo de recubrimientos, deben de someterse a pruebas de estandarización, par que cualquier productor de recubrimiento tenga las mismas características, y una de ellas es la utilización de la NMX-U-065-SCFI-2011, en la cual mediante diferentes técnicas de estandarización se va medir el espesor y características de dichos recubrimientos.

La técnicas mas conocida para poder medir la adherencia de estos recubrimientos, es mediante el método de Cinta Adhesiva, donde se le hacen dos marcas en forma de X con 40cm (Figura 1, Cruz de Evans), de aproximación, colocando la cinta adhesiva, comparando con tablas el nivel de desprendimiento.

Figura 1 Cruz de Evans

Otra técnica de rayado es mediante un rayado perpendicular formando cuadros de 1 milímetro cuadrado, realizando una limpieza antes de colocar la cinta adhesiva, colocándola y notando la cantidad de material desprendido, comparando con imágenes y tablas el nivel de desprendimiento.

6 y 11 cortes de 1mm

En esta norma se detalla paso a paso los pasos a seguir, para una prueba de adhesión, mediante método de cinta adhesiva, estas técnicas se utilizan mucho en la industria de pintado.

Prueba de Identacion

Esta prueba es la medición de dureza en un material con un recubrimiento duro, en esencia el identador va poder mostrar a base de presión los errores en los recubrimientos, mostrándolos por la fragilidad que estos tienen así como su adhesión a ellos, esta prueba se hace en un durómetro Rockwell (Figura 2).

Figura 2 Tabla de aceptación o rechazo, mostrada de una forma visual

Conclusión

Como análisis final, podemos identificar que los recubrimientos gaseoso son muy útiles y como los demás recubrimientos estos presentan la misma característica que los demás, una buena adhesión, sin en cambio ya existe mucha documentación(Normas y técnicas de caracterización), que nos van a ser muy útiles para poder determinar una buena adhesión, lo malo que para este tipo de pruebas el método va ser un test destructivo, por lo que aún falta mucho por investigar, ya que aun que es una buena herramienta, este tipo de métodos solo se puede hacer por selección, y los estándares actuales de calidad y confiabilidad en los productos se están haciendo tan estrictos que la calidad y confiabilidad se tienen que medir por producto (Individualmente).

Bibliografia

THE VDI-3198 INDENTATION TEST EVALUATION OF A RELIABLE QUALITATIVE CONTROL FOR LAYERED COMPOUNDSN. Vidakis , A. Antoniadis, N. Bilalis

Caracterización de las propiedades tribologicas de los recubrimientos duros.Maryory Astrid Gomez Botero

NORMA MEXICANANMX-U-065-SCFI-2011RECUBRIMIENTOS, PINTURAS, BARNICES Y PRODUCTOS AFINES – ENSAYO CUALITATIVO DE ADHERENCIA UTILIZANDO CINTA ADHESIVA(CANCELA A LA NMX-U-065-1979)