CONTENIDO

INTRODUCCIÓN

RECUBRIMIENTOS METÁLICOS

DEPOSICIÓN FÍSICA DE VAPOR (PVD)

DEPOSICIÓN QUÍMICA DE VAPOR (CVD)

ARREGLOS

APLICACIONES

EMPRESAS MEXICANAS

CONCLUSIÓN

INTRODUCCIÓN

Los productos hechos de metal casi siempre estánrecubiertos con: pintura, chapeado u otros procesos. Lasprincipales razones para recubrir un metal son: 1)proporcionar protección contra la corrosión, 2) mejorar laapariencia del producto (por ejemplo, para proporcionarun color o una textura específicos, 3) aumentar laresistencia al desgaste y/o reducir la fricción de lasuperficie, 4) incrementar la conductividad eléctrica, 5)aumentar la resistencia eléctrica, 6) preparar unasuperficie metálica para un procesamiento posterior y 7)reconstruir las superficies gastadas o erosionadas duranteel servicio.

RECUBRIMIENTOS METÁLICOS

Recubrimiento es un material que es depositado sobre la superficie deun objeto, por lo general denominado sustrato. En muchos casos losrecubrimientos son realizados para mejorar alguna(s) propiedades ocualidades de la superficie del sustrato, tales como aspecto, adhesión,características de mojado, resistencia a la corrosión, resistencia aldesgaste, y resistencia a las rayaduras entre muchas otras. En otrasocasiones, particularmente en procesos de impresión y fabricación dedispositivos semiconductores (en los cuales el sustrato es un disco dematerial semiconductor), el recubrimiento es una parte esencial parala funcionalidad del producto terminado.

Los recubrimientos son aplicados mediante procesos en forma delíquidos, gases o sólidos. Los recubrimientos pueden ser medidos yensayados para verificar sus características y espesor de la películautilizando tarjetas para observación visual del color, opacidad ocontraste (paletas o drawdown card).

El recubrimiento metálico, desde el punto de vista deprotección contra la corrosión puede ser: Directa o deSacrificio.

En la protección directa el metal de recubrimiento debe deconstituir una capa ininterrumpida, pues si esta se rompeel metal base entra en contacto con el electrolito; por ella lacalidad de este revestimiento es de vital importancia. En laprotección metálica de tipo sacrificio, en cambio, en casode interrupción o desgaste de la película protectora, esta esla que se convierte en el ánodo del sistema electrolítico yserá el que sufrirá las consecuencias de la corrosión. Sinembargo, lo que se persigue con ambos recubrimientos esbrindar una protección directa con el metal base.

METALES MÁS USADOS EN LOSRECUBRIMIENTOS

Los metales usados para el recubrimiento se pueden dividir en dos grupos:

1. Los metales que presentan un potencial positivo respecto al hierro, por ejemplo: Cu, Ni, Sn , Ag , Cr .

2. Los metales que presentan un potencial negativo, por ejemplo Zn , Al.

A continuación se describen los metales mas usados en los recubrimientos en la industria (Cu, Ni, Cr ):

Cobre

No se utiliza para fines decorativos.

Aumenta la conductividad.

Para evitar la corrosión por rozamiento.

Níquel

Revestimiento para instalación de productos químicos.

Resistencia a la oxidación.

Resistente a la temperatura.

Cromo

Depósitos gruesos (moldes para inyectar plástico , troqueles, plantillas, etc.).

Baños concentrados para acabados decorativos (escudos, molduras, muebles tubulares).

TIPOS DE RECUBRIMIENTOS

Recubrimiento monocapaRecubrimientos multicapas

RECUBRIMIENTO MONOCAPA

Una clasificación muy elemental distinguiría tan solo, entre revestimientos deexterior e interior, o sea entre los que se pueden aplicar en soportes expuestos a laacción de agentes atmosféricos y los que no. Otra clasificación más exhaustiva, seharía teniendo en cuenta la naturaleza del conglomerante, el vehículo y el tipo deconsolidación.En el caso que nos ocupa, al hablar de recubrimientos monocapa, es necesarioprecisar que el conglomerante por excelencia es el cemento, el vehículo; el agua y,que la consolidación tiene lugar por fraguado.Estamos ahora en condiciones de definir un monocapa, como el tipo derevestimiento hidráulico en base a cemento, áridos y aditivos. Básicamente podemosafirmar que el cemento aporta resistencia en el fraguado y que el árido, a modo deesqueleto, constituye el sustento del mortero. El uso de distintos aditivos como lasmetilcelulosas, almidones modificados, estearatos, aireantes, reguladores delfraguado, pigmentos y otros, confieren al monocapa unas características precisas.

Esto se debe, a que a pesar de poderse aplicar el mortero en una sola capa,también sería preciso aclarar que:Algunos soportes, debido a su irregularidad, requieren una primera capa demortero (revoco) con el fin de uniformar el soporte. Desde este punto devista, pudiera parecer más correcto hablar de un “mortero bicapa” o, siacaso, multicapa.Por otro lado, desde el punto de vista del fraguado, la aplicación de unasegunda capa sobre la unida directamente al soporte, tendría lugar antes deque se completase el fraguado de la primera. De esa forma, la mayoría de lasvariaciones físico-químicas del material de ambas capas, acabarían teniendolugar casi al mismo tiempo, por lo que se podría hablar perfectamente deuna doble capa unificada, que a la postre merecería el calificativo demonocapa.

RECUBRIMIENTOS MULTICAPAS

Los recubrimientos de multicapa, compuestos dedos (o más) capas alternadas de materialesdiferentes presentan propiedades mecánicassuperiores cuando las capas tienen espesoresnanométricos, esto es, entre 5 y 10 nm. Las capasindividuales pueden ser metálicas, nitruros,carburos u óxidos de diferentes materiales, o unacombinación de ellas.

Magnetrón Sputtering

La pulverización de magnetrón es un proceso de plasma dedeposición de vapor ( PVD ) en la que se crea un plasma ypositivamente iones del plasma cargado son acelerados por uncampo eléctrico superpuesta sobre el electrodo cargadonegativamente.

Los iones positivos son acelerados por los potenciales que vandesde unos pocos cientos a unos pocos miles de voltios deelectrones y golpear el electrodo negativo con la suficientefuerza para desalojar y expulsar átomos de la meta . Estosátomos serán expulsados en una distribución típica línea devisión del coseno de la cara del objetivo y se condensará en lassuperficies que se colocan en la proximidad de lapulverización catódica magnetrón .

Los objetivos se fabrican a partir de materiales que unoposteriormente desea que se deposite sobre lasuperficie del componente hacia el electrodo .

Los materiales conductores pueden ser depositadosutilizando una corriente directa ( DC ) de fuente dealimentación y los aisladores pueden ser depositadosmediante el uso de una frecuencia de radio (RF ) defuente de alimentación . 13,56 MHz es una de lasfrecuencias en el espectro de radiofrecuencia que se haasignado a los " usos industriales " como es , conmucho, la frecuencia más común utilizado en laaplicación de pulverización .

La deposición de pulverización catódica utiliza un campomagnético cerrado para atrapar electrones, mejorando tantola eficiencia del proceso de ionización inicial y permitiendoun plasma que se genere a presiones más bajas, lo quereduce tanto el fondo incorporación de gas en la película encrecimiento y la energía pierde en el átomo de pulverizacióncatódica a través de gas colisiones.

Esta técnica fue iniciada en 1852 y ganó éxito comercial enla microelectrónica y la industria de vidrio arquitectónico enlos años 1960 y 1970. En la actualidad, las fuentes depulverización catódica de magnetrón están disponiblescomercialmente en muchas configuraciones geométricasdonde los objetivos puede ser circular, rectangular, o deforma tubular. En los últimos años los enfoques basados enel barrido del campo magnético sobre la superficie delobjetivo se han diseñado e implementado en el campo paraimpulsar soluciones específicas de la aplicación.

Los recubrimientos se depositaron sobre sustratosde acero inoxidable AISI 316 L, previamentepulidos hasta obtener acabado especular,empleando un blanco de Titanio con 99.997% depureza, en un Magnetrón Sputtering marca AJAInternacional ATC 1500. Las condiciones dedeposición se observan en la tabla 1.

Técnicas de deposición química en fase de vapor (CVD)

La técnica de CVD consiste en la reacción de una mezcla de gases en el interior de una cámara de vacío (reactor) para dar lugar a la formación de un material en forma de capa delgada (fig. 1). Los subproductos de la reacción son evacuados hacia el exterior mediante un sistema de alta velocidad de bombeo (bomba 'roots' apoyada con rotatoria).

En particular, nuestro grupo de trabajo se hacentrado en el desarrollo de la técnica de CVD a bajapresión (LPCVD). En este caso, la presión de trabajoen el reactor se mantiene habitualmente por debajode 1 Torr, (aunque en ocasiones se utilizan presionesalgo mayores) con objeto de aumentar la difusión delos gases a las regiones del substrato no directamenteexpuestas (cavidades, poros, etc.). Con ello sefavorece la reacción en superficie (reacción en faseheterogénea) y mejora también la homogeneidad enespesor del recubrimiento.

En el laboratorio se dispone de diversos equipos depreparación de capas delgadas mediante técnicas de CVD,diferenciándose unas de otras en el método de activación de lareacción de deposición. Un esquema general de un sistema deCVD, incluyendo los sistemas de calentamiento, control depresión, entrada de gases y de vacío puede verse en la fig. 2. Ellaboratorio está equipado con un amplio depósito de gases ylíquidos precursores (silano, metano, amoníaco, oxígeno,hidrógeno, nitrógeno, TEOS, etc.) con objeto de depositar unagran diversidad de materiales (óxidos y nitruros de silicio,carbonitruros, carbono en forma grafítica o diamante, etc. ).Los substratos utilizados son también de diferente naturaleza,como por ejemplo: obleas de silicio, probetas metálicas, discosporosos de alúmina, etc.

EMPRESAS

WOBE MANTENIMIENTO, S.A. DE C.V.

DESCRIPCIÓN

Recubrimientos Industriales, Protectores para Válvulas, Recubrimientos de Galvanizado en Frío.

INFORMACIÓN DE CONTACTO:

Av. Uno No. 114 Local C Col. Prof. Cristóbal Higuera, Atizapán de Zaragoza, México, México

Tel: (+55) 1668-5660

www: http://www.wobe.com.mx/

EMPRESAS

SERVAL DE QUERÉTARO, S.A. DE C.V.

DESCRIPCIÓN

Venta de Pinturas, Recubrimientos Industriales Anticorrosivos.

INFORMACIÓN DE CONTACTO:

Industria No. 17 Col. San Francisquito, Querétaro, Querétaro, México

Tel: (+442) 212-2179

RECUBRELEC

DESCRIPCIÓN

Más de 40 Años de Experiencia en Recubrimientos Industriales así como en Plantas de Tratamiento de Agua, Recubrimientos Resistente a Impacto y Fricción. Recubrimientos para Altas Temperaturas.

INFORMACIÓN DE CONTACTO:

Pino Suárez No. 234 Col. El Batán, Zapópan, Jalisco, México

Tel: +52 (33) 3366-5824 01800-728-2732

www: http://www.recubrelec.com