PROCESOS DE RECUBRIMIENTO Y

DEPOSICIÓN

Integrantes:• Diego Andres

Cifuentes• Alejandro Solano• Santiago moreno Arias• Yesid carreño

PRINCIPALES RAZONES PARA RECUBRIR UN METAL

Proporcionar protección contra corrosión Mejorar la apariencia del producto (color ó

textura)Aumentar la resistencia al desgaste y/o reducir la

fricción de la superficie Incrementar la conductividad eléctricaAumentar la resistencia eléctricaReconstruir superficies gastadas o erosionadas

durante el servicio

CHAPEADO

Recubrimiento de una delgada capa metálica sobre la superficie de un material de sustrato:• Galvanoplastia• Electro formado• Chapeado sin electricidad• Inmersión en caliente

GALVANOPLASTIA

• Proceso electrolitico, en el cual se depositan iones en una solución electrolítica sobre una pieza de trabajo que funciona como cátodo(-).

• El ánodo (+) casi siempre esta hecho del metal que se recubre el catodo.

Funcionamiento

1. Se pasa corriente directa desde un transformador entre el ánodo y el cátodo.

2. Electrolito: es la solución acuosa de ácidos, bases o sales, que permite la conducción de la corriente eléctrica mediante el movimiento de iones metálicos.

Principios de la galvanoplastia

1. la masa de una sustancia liberada en electrolisis es proporcional a la cantidad de electricidad que pasa por la celda

2. la masa del material liberado es proporcional a su equivalente electroquímico

Eficiencia del cátodo

Métodos y aplicaciones

• La variedad de equipos para galvanoplastia, su elección depende del tamaño y la geometría de la pieza.

• Los métodos principales son:1. Chapeado en tambor 2. Chapeado en estantes 3. Chapeado en tiras

CHAPEADO EN TAMBOR

• Se realiza en tambores giratorios orientados en forma horizontal o en un ángulo oblicuo (35°)

Chapeado en estantes

Chapeado en tiras

• Método de alta producción se basa en una tira continua que se hala atreves de la solución de chapeado mediante un riel de alimentación.

ELECTROFORMADO

• Electroformado implica la deposición electrolítica de metal en un patrón hasta obtener el espesor requerido; después se remueve el patrón para dejar la pieza formada.

• Los patrones usados en el electroformado son solidos o desechables.

Deposición sin electricidad

• Es el nombre que se le da al proceso de recubrimiento que se produce completamente por medio de reacciones químicas.

• No se requiere una fuente externa de corriente eléctrica

• Aplicación mas común es el níquel.

Proceso

• Se reduce el cloruro de níquel, con hipofosfito de sodio como reductor.

• Se produce níquel metálico.• Su dureza va de 425 a 575 Hv• Excelente resistencia al desgaste y a la

corrosión.

Aplicaciones

• Revestir bien las cavidades, oquedades y superficies internas de los tubos.

• Se usa con materiales no conductores como plásticos y cerámicos.

• Es mas costoso que la electrodeposición.

Inmersión en caliente

• Es el proceso en el cual un sustrato metálico se sumerge en un baño fundido de un segundo metal, tras la remoción, el segundo metal recubre el primero.

• Normalmente operan dos mecanismos para proporcionar esta protección.

• Hay protección en barrera y protección en sacrificio

Aplicaciones

• Funciona para formar capas de transición sobre compuestos de aleación variable.

• El propósito principal es la protección ante la corrosión.

• Protección en barrera: funciona como un escudo para el material que esta debajo de él.

• Protección de sacrificio: se corroe mediante un proceso electroquímico para preservar el sustrato.

Deposición física a partir de la fase vapor

• La deposición física del vapor, o PVD, es un grupo de técnicas de recubrimientos al vacío que se utilizan para depositar una capa delgada de recubrimientos que mejoran las propiedades y el desempeño de herramientas y componentes de maquinarias. Los recubrimientos con PVD se colocan mediante el uso de máquinas de recubrimiento al vacío y se usan en un amplio conjunto de industrias y en cientos, sino miles, de aplicaciones tan diversas como ventanas "autolimpiantes", implantes médicos, herramientas de corte, accesorios decorativos y componentes para automóviles.

• Las ventajas de la PVD (Deposición física de vapor)• La capacidad de lograr apariencias que no estén disponibles con las

técnicas de cromado tradicionales• La PVD puede utilizarse en una gran variedad de sustratos de plástico y

metales• La PVD ofrece un enfoque ecológico para el proceso de acabados

decorativos• Sin residuos peligrosos: los recubrimientos con PVD se pueden aplicar

sin químicos potencialmente dañinos ni residuos peligrosos asociados con el cromado• Sin cromo hexavalente: la PVD es responsable ecológicamente y

elimina el tratamiento de químicos generalmente asociado con el cromo tradicional

• prolongan la vida útil de los herramentales.• aumenta los niveles de producción.• reduce los esfuerzos de corte o estampado.• evita agarrotamientos y reduce los tiempos muertos

por cambios de herramientas o reproceso.

• Las técnicas de preparación de capas utilizadas en la deposición física de películas delgadas a partir de la fase vapor las técnicas están basadas en la formación de un vapor del material a depositar, con objeto de que el vapor se condense sobre la superficie del substrato formando una capa delgada. Generalmente el proceso ha de realizarse en vacío o en atmósfera controlada con objeto de evitar la interacción del vapor con la atmósfera del aire.

ESQUEMA DEL PROCESO• En las técnicas físicas (PVD) se parte de un

material sólido que se convierte en vapor mediante calentamiento (evaporación) o bombardeo con iones energéticos. El material en forma de vapor termina condensándose sobre la superficie del substrato en forma de capa delgada.

MATERIALES• Metales.• Aleaciones.• Cerámicos.• Compuestos inorgánicos.• Algunos polímeros.• Los sustratos pueden ser metal, plástico, vidrio o

papel.

EVAPORACIÓN AL VACÍO• El metal que se va a depositar es evaporado a una

temperatura y vacío elevados, y se deposita sobre el sustrato, que normalmente está a temperatura ambiente. Se usan arcos eléctricos que producen un plasma muy reactivo formado por el vapor ionizado del material cubriente. El vapor se condensa en el sustrato y lo recubre.

Bombardeo con partículas(sputtering)

Este este proceso consta de disparar partículas a alta velocidad de Ar (argón ) ionizado a una superficie , el argón debe estar ionizado mediante un campo eléctrico para que se forme un plasma

Este método involucra el bombardeo de material de recubrimiento catódico con los iones de argón y provoca que los átomos de la superficie escapen y se depositen en un sustrato formando una película delgada sobre el , el sustrato debe colocarse cerca del cátodo y calentarse para mejorara la unión

La siguiente formula nos describe la velocidad del material del catodo.

(Sputtering)

Chapeado iónico

Este método es una combinación entre bombardeo con partículas atómicas y evaporación al vacío para depositar una película delgada sobre el sustrato

El proceso es del siguiente manera el sustrato se utiliza como cátodo en la parte inferir de la cámara y el material fuente en la parte inferior se establece un vacío en la cámara se inyecta argón y se aplica un campo eléctrico para ionizar el gas y establecer un plasma esto genera un sutteing esto hace que la superficie del sustrato quede con una condición de limpieza atómica enseguida se calienta el material lo suficiente para generar vapores de recubrimiento el sutteing continua durante el proceso esto produce que no las partículas ionizadas sea bombardeadas sino también los del material fuente los efectos de esto son

Películas de espesor uniforme

Excelente adherencia

Ventajas de recubrimiento iónico

• Es aplicable a geometrías irregulares debido a los efectos de dispersión ( recubrimiento de TiN de herramientas de acero para corte a altas velocidades brocas de taladro)• Uniformidad en el recubrimiento • Buena adherencia • Altas densidades de película• La capacidad de recubrir las paredes internas de

orificios y otras formas hueca s