LA
PROYECCIÓN TÉRMICA Y SUS MÉTODOS DE APORTACIÓN
RESUMEN: Este curso describe de forma
cualitativa lo que es la proyección térmica y sus diferentes modos de
aplicación por:
— Pistolas de alambre de combustión.
— Pistolas de alambre de arco voltaico.
— Pistolas de polvo por combustión.
— Pistolas de polvo con arco de plasma.
— Cañones de detonación, en campos
diversos como:
—
La producción en serie de piezas utilizando una base económica y una
superficie escogida por sus características.
—
La protección contra la corrosión térmica ó ambiental.
—
La recuperación de piezas gastadas o mal mecanizadas.
— Aplicaciones especiales, decorativas,
etc.
Y
explica cómo, a través de muchos años en
el mundo entero, ha encontrado aplicación en toda aquella industria que pueda
tener problemas que requieran superficies con características mecánicas,
galvánicas, químicas o térmicas que protejan el material de base y abaraten su
producción.
MÉTODOS DE APORTACIÓN POR PROYECCIÓN TÉRMICA
Antes
de examinar los diferentes métodos de aplicación
de capas por proyección térmica, sería conveniente definir algunos términos
utilizados en conexión con este proceso y ver que es una capa aportada por proyección térmica.
¿Que es la Proyección Térmica?
La
proyección térmica es un proceso mediante el
cual se proyecta un material fundido en forma atomizada, sobre una base debidamente preparada, con el objeto de
crear una capa de aportación con
características superficiales deseadas.
La
proyección se efectúa mediante una pistola
alimentada con el material de aporte en polvo o alambre. Una cabeza térmica en
la misma genera el calor necesario para fundir el material de aporte.
Finalmente un sistema de aire comprimido atomiza el material fundido y lo
proyecta sobre la base a recubrir ayudando a la vez a enfriar el trabajo.
Este
proceso se suele llamar con frecuencia "Metalización". Esta expresión hoy no
es precisa ya que, mediante la proyección térmica, se puede hacer aportaciones,
no solo de metales, sino también de cermetos,
cerámicas y hasta de algunos materiales
sintéticos. Por ese motivo utilizo la palabra "Metalización" solo
para describir la proyección de metales que se suministran en forma de alambre.
Existe
el caso en el que se proyectan materiales que, en vez de ser alimentados a la
pistola en forma de alambre, se presentan en forma de polvo y en estos incluimos,
además de metales puros, una gama muy
extensa de
aleaciones de partículas duras en
matrices metálicas, de cermetos, de materiales cerámicos, óxidos metálicos y más recientemente también, algunos materiales sintéticos. Para la proyección
térmica de polvos es preferible usar, en la mayoría de los casos, la expresión "Thermospray"
aunque en otros casos hablaremos de "Plasma".
Algunas
Características de Proyección térmica
Sólo es Aportación
La
proyección térmica no es una soldadura y no está
concebida para ser usada para unir dos piezas por procedimientos de fusión ya
que su misión es de proporcionar una superficie con características deseadas
que no ofrece el material de base.
No refuerza
La
proyección térmica no añade resistencia mecánica
o estructural a una pieza que sea débil por estar corta de dimensiones. Sólo
añade espesor para recuperar una cota y proteger la superficie original.
Proceso "Frío"
Una
importantísima característica de la Proyección
térmica es que se puede considerar como un proceso "frió" a pesar
de hacerse con materiales fundidos. Esto se debe a que la masa total de las
partículas fundidas proyectadas sobre la base es muy pequeña en comparación
con la masa de la pieza recubierta. Esto evita que se caliente excesivamente.
Para
el caso de piezas pequeñas existen técnicas
sencillas de enfriamiento que mantienen la temperatura de la pieza recubierta
por debajo de 150° C.
Es entonces evidente que con la proyección
térmica, se evitan las deformaciones que se producen
cuando
existen altas temperaturas, que además, no son uniformes.
Micro porosidad
Otra
característica de las capas aportadas por
proyección térmica es su micro porosidad.
Esta se produce porque la capa se compone de un gran número de micro
partículas adheridas a la base y entre si por diferentes fenómenos, que
mencionaremos más tarde, y que por tanto presenta una micro porosidad desde un
0% en algunos casos hasta aproximadamente el 6% en otros.
En
los casos de elementos lubricados, los micro poros absorben el aceite o grasa
y, en la eventualidad de fallar la lubricación, el calor generado hace
que los poros despidan el aceite absorbido. Esto nos da una pieza que, aunque
no es lubricada en permanencia, sí ofrece una reserva de lubricación de
emergencia por tiempo limitado.
En
aquellos casos en los cuales se desea proteger la base contra un líquido
corrosivo mediante una aportación que es catódica a ésta, como el acero
inoxidable o el cobre sobre acero al carbono, es conveniente evitar que el
agente corrosivo penetre por los poros hasta llegar al metal base y esto se
logra de dos manera:
—
Haciendo la capa de un espesor no menor de unos 0,6 mm. para evitar la
interconexión de los micro poros.
-
Obturando los micros poros con agentes selladores que existen para este fin.
En
el caso de aportaciones de aluminio, zinc, o zinc/aluminio para protección
anticorrosiva ambiental, estos materiales siendo anódicos al acero, se
sacrifican ante la acción de un par galvánico, protegiendo así el metal base y
haciendo menos importante, aunque siempre deseable, la necesidad de sellar
finalmente,
existen materiales de aportación que se funden
después de ser aplicados y que producen capas sin poros que actúan como
barreras sin perjuicio de las características galvánicas que puedan tener. Por
supuesto, este último tipo de aportación no es en frió.
Permeabilidad
Las
capas de cierto espesor, digamos de más de 0,5 mm., aunque micro
porosas, no son necesariamente permeables, ya que los microporos, en general,
no se interconectan, lo cual da una buena impermeabilidad a una capa gruesa.
Las
capas finas de menos de 0,3 mm., pueden tener cierta permeabilidad y deben
sellarse para evitarla donde sea necesario.
Dureza:
Es
muy importante saber de qué hablamos al
mencionar la dureza de una capa pues hay que diferenciar claramente entre dos
conceptos que son: la macro dureza y la micro dureza ya que cada uno tiene su
utilidad particular.
Macro dureza
Esta
es la medida de dureza tomada por un durómetro que aprieta con
una fuerza conocida una bola, una punta o un diamante contra la superficie a medir,
creando así una muesca cuyo tamaño tiene una relación inversa a la dureza.
Como quiera que, una capa es una aglomeración de partículas y de poros, la
punta del durómetro, al entrar en la superficie, aplasta algunos poros logrando
así una penetración mayor que si el material fuera homogéneo. Esto resulta en
una medición de dureza inferior a la dureza real de la superficie.
Por
consiguiente la medida de la macro dureza tiene su principal utilidad en
comparar dos capas metalizadas y no en la determinación
de su resistencia al desgaste.
Micro dureza
La
micro dureza es la dureza de la partícula individual que,
a fin de cuentas, es la que resiste al desgaste por superficies deslizantes de
la misma forma que lo resisten las partículas de carburo de tungsteno
incrustadas en una matriz más blanda de cobalto o de cromo níquel. La micro
dureza se mide con instrumentos especiales que han sido diseñados para este
tipo de medida a nivel microscópico y sirve para establecer la resistencia
real a cierto tipo de desgaste como el desgaste por deslizamiento o el desgaste
por abrasión. Hay otros factores que entran en cuenta cuando se desea resistir
al desgaste por erosión, cavitación, partículas duras, etc.
A
continuación algunas cifras comparativas de micro
y macro dureza que son ilustrativas de lo expuesto.
Dureza
Material Macro Micro
Acero 0,8% Carbono Rc 36 Rc 55
Acero inoxidable 13% Cr Rc 29 Rc 59
Sprabond (Mo) ...... Rc
38 Rc 70
Bronce Aluminico .... Rb 80 Rc 35
La
dureza superior de la partícula en comparación
con la del metal original en estado homogéneo se puede atribuir en parte a
varios factores.
—
Enfriamiento súbito de la partícula incandescente al impactar contra la
superficie fría de la pieza que se recubre.
—
Formación de óxidos metálicos duros en la superficie de la partícula
incandescente en su trayectoria atmosférica desde la pistola al trabajo.
— Posibles cambios en
la proporción de los componentes
de la aleación durante la trayectoria de la partícula.
Esfuerzos
— Las capas aportadas generalmente
están concebidas para esfuerzos tangenciales o cargas superficiales en
compresión uniforme.
— No deben de someterse a impactos ni
elevadas cargas puntuales o lineales que tienden a deformar la capa y,
eventualmente, levantarla.
Preparación de Superficie
Para que una aportación por proyección
tenga una adherencia satisfactoria, es esencial que la superficie a recubrir
reúna tres condiciones básicas. Tiene necesariamente que estar:
1-
Limpia
2.- Áspera
3.- Seca
Idealmente
la limpieza se obtiene torneando en seco a metal limpio si se trata de una pieza que se puede montar en un
torno o máquina herramienta.
Alternativamente
y, después de
desengrasar con un disolvente adecuado, se puede granallar teniendo cuidado de
usar un óxido de aluminio puro o una granalla angular metálica. No se debe usar
óxido de aluminio residual de piedras de moler ni tampoco granalla sucia o
esférica ya que estos contaminarían la superficie, afectando la limpieza
imprescindible e impidiendo una buena adherencia.
Después
de la debida limpieza, la superficie se hace áspera por varios medios:
1.
— Por el granallado ya mencionado.
Esto es suficiente para las capas finas de unas 2 a 4 décimas de milímetro que
son usuales en grandes superficies irregulares a proteger contra corrosión
ambiental.
2.
— Mediante la aportación de una fina
capa de anclaje que es un material patentado conteniendo principalmente
aluminio y níquel.
Estos, al pasar por la pistola, hacen una reacción
exotérmica que provoca micro soldaduras de las partículas al metal base sin
recalentarlo y dejando una superficie ideal para la posterior aplicación de
cualquier material de aporte.
Estas
capas de anclaje tienen, típicamente, una fuerza
de adhesión de unas 3.000 psi (2.000 N/cm2) y una resistencia
interna a la tracción de hasta 11.500psi (8.000 N/cm2).
Existe
también otro material, molibdeno, que se auto
adhiere a la superficie pero tiene el inconveniente que es más crítico de
aplicar por su alta temperatura de fusión (2.630° C), y porque presenta una
resistencia de anclaje menor (una 2.000 psi o 1.300 N/cm2) y una
menor resistencia interna a la tracción (unas 7.500 psi ó 5.000 N/cm2).
3.— En
casos de capas gruesas de 1 mm ó más, es conveniente
hacer un ranurado o rosca basta con un paso de 0,5 a 1 mm antes de dar la capa
de anclaje. Esto da una mayor superficie de anclaje y, más importante aún,
rompe la continuidad de la laminación de la capa, reduciendo así los esfuerzos
internos y la posibilidad de rajaduras.
Es necesario hacer notar que existen materiales
"autoanclantes" patentados que, por su composición,
reúnen las características de capa de anclaje y capa final de diferentes tipos.
(Polvos de una sola pasada).
Finalmente,
para lograr que la superficie a recubrir esté seca, es necesario
evitar toda salpicadura de grasa, aceite o agua y también evitar toda
condensación de humedad atmosférica. Esto último se logra mediante un leve precalentamiento
con una antorcha con llama neutra o la propia pistola hasta llevar la superficie
a una temperatura por encima del punto de roció.
Pasamos
ahora a un examen de los métodos de aplicación
de las citadas capas.
1. METALIZACIÓN
CON ALAMBRE
A. Metalización con alambre y por
combustión de gases:
En
este proceso, la cabeza térmica produce en la
boquilla una llama de oxígeno y gas combustible (acetileno, propano, hidrógeno,
gases manufacturados, etc.) para fundir el alambre.
La
cabeza de gases tiene un bloque mezclador, o bloque sifón,
en el que la sobrepresión de oxígeno arrastra el gas combustible por un sistema
de sifón, logrando así una mayor estabilidad de la llama en la boquilla.
El
alambre se alimenta a la boquilla por un mecanismo que utiliza una turbina de
aire autorregulable y con caudal constante de aire comprimido. La turbina,
girando entre O y hasta 40.000 RPM transmite la energía
mecánica, a través de un mecanismo de reducción, a dos rodillos moleteados y
endurecidos que "muerden" el alambre con presión regulable y lo
alimentan a la boquilla donde es fundido.
Este
aire comprimido también pasa a través del
sistema para enfriar la cabeza térmica, atomizar el metal fundido y contribuir
al enfriamiento de la pieza recubierta.
Es
esencial que la velocidad de arrastre del alambre sea variable para poder pasar
el alambre por la llama a menor o mayor velocidad de acuerdo con su punto de
fusión. (Estaño con 232° C al molibdeno con
2.630° C).
Este
tipo de pistola, de poco peso, puede usarse manualmente o montada en el porta
herramientas de una máquina para la
proyección de cualquier metal que se puede fabricar en forma de alambre.
Además,
existen equipos, también portátiles, y diseñados especialmente para la
proyección de metales blandos como el zinc, aluminio, anti-fricción, etc., que
están diseñados con engranes de alta velocidad para este uso específico.
Finalmente,
en la modalidad de la metalización con alambre por
combustión, existen equipos que alimentan el hilo mediante un motor eléctrico
de corriente continua y regulación electrónica. Estos equipos de tipo
industrial están diseñados para ser montados en porta herramientas y resisten
un régimen de trabajo intensivo de alta producción con un mínimo de
supervisión y mantenimiento.
El sistema de Motor Eléctrico
funciona según los mismos principios que los del equipo manual.
B. Metalización con Alambre por Arco
Voltaico
Existe
otro tipo de sistema para la proyección de alambre que
utiliza el arco voltaico como fuente de calor.
En
estos equipos se alimentan a la pistola dos alambres cargados eléctricamente que, al
juntarse, forman un arco voltaico que los funde. Inmediatamente, un chorro de
aire comprimido atomiza el metal fundido y lo impulsa sobre la superficie a
metalizar a la vez que controla la temperatura de la aportación.
La
uniformidad de alimentación de los dos alambres
es de suma importancia para lograr la uniformidad de la fusión y, por consiguiente,
la uniformidad de la capa. Esta alimentación se obtiene con un
mecanismo movido por turbina de aire autorregulable que simultáneamente arrastra los
dos alambres, eléctricamente aislados,
a una velocidad uniforme y sincronizada al punto donde se produce el arco y se
proyecta de la pistola el metal fundido.
Los
sistemas de arco voltaico eliminan por completo la necesidad de usar oxígeno y gas combustible
pues solo usan aire comprimido para la alimentación y proyección y la energía eléctrica de bajo costo
para la fusión.
Los
equipos de arco tienen una capacidad de proyección muy superior a los
de combustión, pudiendo ser el
doble, el triple, o más, según el alambre utilizado
y el amperaje al que se opere.
Estas
características
hacen estos equipos muy útiles en casos como
los siguientes:
— Recubrimiento de grandes cilindros con
aceros de diferentes tipos.
— Recubrimientos de grandes superficies como
cascos de buques, puentes, etc.
— Recuperación de galvanización volatizada por
procesos de soldadura.
— Trabajos en lugares donde, habiendo corriente
eléctrica,
hay difícil
acceso a un suministro de gases industriales en la cantidad y calidad
necesarias.
— Aplicaciones
industriales en las cuales el proceso de arco voltaico, además de dar una alta
capacidad, elimina los costos de las instalaciones necesarias para operar con
gran cantidad de gas, y de las correspondientes y elevadas primas de seguro.
2. PROYECCIÓN DE POLVO POR COMBUSTIÓN (THERMOSPRAY)
En
esta modalidad, el material de aporte se alimenta a la pistola en forma de
polvo y la fusión se obtiene mediante
una llama de oxígeno con gas
combustible.
El
Thermospray tiene varias características que resultan
ventajosas para ciertas aplicaciones.
— En la mayoría de los casos se
prescinde de aire comprimido, eliminando así la necesidad de un
compresor, depósito, filtros, etc.
— La operación sin aire comprimido
es considerablemente más silenciosa que la de
la pistola de •alambre.
— Puede proyectarse cualquier material capaz de
ser fabricado en forma de polvo con granulometría controlada y análisis preciso siempre
que su punto de fusión se halle dentro de
la capacidad térmica del equipo
seleccionado. Esto incluye una gran variedad de aleaciones, óxidos metálicos, carburos metálicos, cermetos, capas
fundentes, epoxi metálico y una variedad de materiales experimentales.
Como
en el caso de la metalización, las pistolas tienen
un bloque mezclador, una cabeza térmica y un sistema de
alimentación.
Al
no usar aire comprimido el material de aporte es impulsado por la velocidad de
la llama, pudiendo las partículas alcanzar
velocidades de 90 a 180 metros por minuto.
En las pistolas manuales la alimentación se efectúa por gravedad desde
una tolva montada en la parte superior de \f\ pistola. El polvo pasa de
la tolva a un depósito en la base de la
llama de donde es arrastrado hacia la misma por uno de los dos gases de
combustión,
generalmente oxígeno.
En
casos donde el polvo es del tipo muy fino o súper fino es conveniente utilizar
un vibrador fijado a la pistola para ayudar a la alimentación.
La
pistola Thermospray tipo industrial, en vez de usar alimentación por gravedad,
utiliza un alimentador positivo por gas pulsado, generalmente nitrógeno. Esto asegura una
gran uniformidad y reproductibilidad de la alimentación asegurando
igualmente la uniformidad de la capa.
Tanto
el equipo manual Thermospray como el industrial son susceptibles de funcionar
con controles semiautomáticos o totalmente
automáticos
de tipo remoto.
El Thermospray encuentra especial aplicación donde no es posible
aplicar la capa requerida por los procedimientos de alambre o donde se
necesita aplicar una gran variedad de capas de características diferentes como
es el caso en talleres auxiliares, departamentos de mantenimiento o
aplicaciones especiales.
3. PROYECCIÓN AL ARCO DE PLASMA
Primero
debemos aclarar que la proyección al arco de plasma
nada tiene que ver con la llamada "soldadura de plasma " por tres
razones importantes.
1.
La proyección al arco de plasma no
es una soldadura ni está concebida para unir
dos piezas.
2.
La proyección al arco de plasma no
usa un arco transferido entre la herramienta y el trabajo.
3.
La proyección al arco de plasma lo
mismo hace aportaciones de metales como de materiales no metálicos que no pueden
ser aportados por métodos convencionales.
Hagamos
ahora una pequeña pausa para definir
lo que es el "plasma". El "plasma" es el cuarto estado de
la materia y puede verse como un gas ionizado o como una nube de los núcleos de los átomos de dicho gas
separados total o parcialmente de sus electrones. Este estado de plasma se
logra mediante la fuerte aplicación de energía a un gas que puede
ser monoatómico
como el Helio y el Argón o de preferencia,
por razones termodinámicas, molecular como
el Nitrógeno
y el Hidrógeno.
Los
componentes del plasma (núcleos y electrones)
tienen fuertes cargas eléctricas opuestas,
haciendo que el mismo sea sumamente inestable y con tendencia a reconstituir su
estado inicial gaseoso.
En
el proceso de reconstitución se libera una gran parte
de la energía que se utilizó para crear el plasma.
Esta liberación se manifiesta como
una llama visible de alta energía que puede alcanzar
velocidades de hasta 3.000 metros por segundo y temperaturas de hasta 18.000° C.
Habiendo
tratado de definir el plasma veamos en que clase de equipo se utiliza para la
proyección
térmica.
La unidad básica es la pistola
que, aunque pequeña, es una maravilla de
ingeniería
y de precisión.
A
través
de esta pistola se alimenta el gas que se seleccione para una aplicación específica. Este gas, dentro
del cuerpo de la pistola y en un espacio sumamente reducido, esta sometido a un
arco eléctrico
de hasta 80 Kw o más que convierte el gas
en un plasma.
Este
plasma, al salir por la boquilla, se vuelve a convertir en el gas inicial y, en
este proceso, crea la "llama de plasma" con su alta velocidad y alta
temperatura.
A
esta se le inyecta por gas impulsado el polvo que se desea fundir y proyectar.
La llama funde las partículas de polvo y con
su gran velocidad (sin usar aire comprimido), lleva las partículas con gran fuerza
de impacto a la superficie a recubrir. Las capas producidas de esta forma son
de gran densidad y, en muchos casos, pueden-ser utilizadas sin una mecanización adicional.
El
diseño
de la pistola incluye circuitos cerrados de agua destilada para su
enfriamiento; cables de amplias dimensiones para la conducción de la energía eléctrica necesaria;
sistemas de aislamiento para la protección del operario
compuertas de alimentación de polvos y
circuitos de control.
Por
supuesto, un sistema completo requiere, como mínimo, ciertos equipos
periféricos
para su operación:
—
Unidad de control manual o automático.
—
Unidad de energía.
—
Intercambiador de calor.
—
Desionizador de agua.
—
Unidad alimentadora de polvos.
— Mangueras y cables.
— Reguladores de gas.
— Equipos de seguridad.
Y
a esto se le puede añadir toda una gama de
elementos que permiten pasar de una unidad básica hasta un sistema
completo y sofisticado con un automatismo prácticamente total,
control por ordenador, supervisión por televisión en circuito cerrado
y manipulación automática de la pistola y
del trabajo.
Las
aportaciones al arco de plasma se usan en aquellas situaciones en las cuales
—
se necesita aportar un material imposible de fundir por los procesos
convencionales de proyección,
—
se necesitan capas de extraordinaria densidad.
—
se necesitan capas que no requieren una mecanización posterior.
—
se necesitan capas de muy alta resistencia al choque térmico.
— etc.
4. OTROS TIPOS DE EQUIPOS
Existen
en el mercado otros tipos de equipos que van desde la pequeña antorcha oxiacetilénica
provista de un embudo para el polvo y que se usa para pequeños trabajos hasta el llamado
"cañón
de detonación".
Este
equipo es un equipo estacionario que se energiza con oxiacetiléno y que es
disparado por una sucesión de chispas,
produciendo así una rápida sucesión de fuertes
detonaciones. Estas proyectan el material de aportación a través de un tubo, el
"cañón",
a una velocidad elevada para que incida con gran impacto en la superficie a
recubrir.
5. EQUIPOS PERIFÉRICOS
Todas
las pistolas mencionadas arriba necesitan, para su buen funcionamiento, ciertos
equipos periféricos básicos como
reguladores, filtros de aire, caudalímetros, devanadoras y enderezadoras
de alambre, mangueras y equipos de seguridad.
También existen
manipuladores programables de todo tipo para las pistolas y para el trabajo,
pudiendo llegar hasta sistemas de rotación no uniforme para
hacer aportaciones uniformes sobre piezas irregulares como alabes de turbina,
etc.
La
mayoría
de las pistolas se pueden equipar con extensiones o alargaderas que permiten
recubrir las paredes interiores de huecos de hasta 600 a 900 mm. de largo, cuyo
diámetro
interior, en ciertos casos muy específicos, puede llegar a
unos 45 mm. como mínimo.
Finalmente
se fabrican especialmente extractores húmedos, gabinetes de
proyección,
cabinas insonorizadas para operaciones por control remoto, etc.
Hay,
por tanto, equipos y tecnología para hacer instalaciones
desde las más sencillas hasta las
más
sofisticadas según las necesidades de
cada caso.
6.
TERMINACIONES DE CAPAS
Una
vez aplicada la capa, generalmente se recomienda que se selle con uno de los
varios selladores disponibles.
Estos
tienen por objeto:
— Obturar los micros poros.
—
Impedir la posible acumulación de polvo metálico en los micro
poros con perjuicio para la superficie.
—
Servir de lubricación auxiliar para los
procesos de rectificado o mecanización.
—
Servir de base opcional para pinturas decorativas o protectoras.
Después de sellado se pueden
terminar las capas como sigue:
- Las aportaciones de
alta dureza pueden ser rectificadas con muelas comerciales de diamante u otros
abrasivos adecuados. Generalmente se prefieren muelas que tengan un grano más bien espaciado para
evitar que se recargue.
Las
aportaciones más blandas pueden ser
mecanizadas, preferiblemente con herramientas de carburo de tungsteno o de cerámica bien afiladas.
Hay que recordar que una aportación no es homogénea y que el torneado
utiliza técnicas
ligeramente diferentes a las usadas en material homogéneo,
Es
necesario cortar limpiamente dejando una superficie muy lisa en los pases
finales. Su aspecto es y debe ser ligeramente mate, ya que una superficie
brillante indica que ha sido bruñida por la herramienta
con perjuicio para las características de la capa.
Finalmente,
en ciertos tipos de aplicaciones, la capa se deja como quedó metalizada sin otra
terminación.
Esto es notablemente el caso en aportaciones de zinc o aluminio contra la
corrosión
ambiental.
Con
esta plétora
de equipos, periféricos, capas y
acabados, ¿cómo se efectúa la selección idónea?
Primero
hay que definir el o los problemas a resolver.
Puede
tratarse de desgaste abrasivo o erosivo por partículas duras en frió o en caliente, puede
tratarse de desgaste por deslizamiento de superficies, puede tratarse de cavitación, puede haber corrosión térmica o ambiental;
puede tratarse de un problema decorativo.
Hay
que saber cuál es el material de base y con que materiales ha de estar en
contacto, así como la temperatura
de trabajo.
Es
necesario averiguar si se ha de proteger el material base contra la acción de un líquido o si, a la
inversa, es necesario proteger el líquido contra la acción del material base.
También debe conocerse si
existe necesidad o preferencia por una aportación de un tipo o de
otro.
Debe
saberse si se cuenta, según el caso, con aire
comprimido, gases, corriente eléctrica. Debe saberse, por
fin, si se trata de una pieza a recubrir o mil.
Todos
estos factores orientan hacia la selección del proceso, del
material y del equipo más adecuado para resolver
el problema.
En
general se puede decir que:
— Los Equipos de Alambre por combustión son para capas metálicas amplias o
gruesas donde hay fácil acceso a una
fuente de gases además de aire comprimido.
— Los Equipos de Arco son indicados donde no
hay o es indeseable el uso de gases industriales y donde se necesita una gran
capacidad de producción.
— Los Equipos Thermospray de Polvo se
recomiendan para aportaciones que no pueden ser en alambre (cerámicas, cermetos, auto
fundentes, etc.), donde hay carencia de aire comprimido y donde una gran
variedad de trabajos pueden aprovechar la extensísima gama de polvos.
— Las Instalaciones al Arco de Plasma se
imponen para la aplicación de capas bajo
condiciones de gran rigidez (reactores de avión, etc.) o donde se
necesitan aportar materiales en polvo que funden a temperaturas que solo
alcanza el plasma.
¿Qué campos de aplicación tiene la proyección térmica?.
En general se puede decir que hay cuatro:
1.
Producción
industrial donde se desea aportar económicamente una capa con
características
específicas
sobre una base de menor costo. Algunos ejemplos son:
—
Piezas de sincronización de cajas de cambio
de coches y camiones. (Molibdeno sobre acero)
—
Áreas
soldables en condensadores eléctricos. (Aleaciones
de estaño)
—
Circuitos de calefacción de "calor
negro". (Aluminio sobre cerámica)
— Barreras contra radiofrecuencias parásitas en cajas de
equipos electrónicos. (Zinc sobre plástico)
—
Protección anticorrosiva de torres de transmisión, postes de
alumbrados, tanques de agua, cascos-de embarcaciones, etc. (Zinc o aluminio
sobre acero)
—
Protección
del exterior de hornos y chimeneas contra corrosión térmica. (Aleaciones de
níquel
secuestradoras de oxígeno)
— La lista es sumamente larga y variada.
2. Recuperación de toda clase de
pieza costosa que ha quedado fuera de cotas por una mecanización defectuosa.
3. Reparación in situ de grandes
piezas que sufren desgastes superficiales; fábricas de papel, hidroeléctricas, termoeléctricas, etc.
Recuperación
y reparación
de toda clase de ejes, muñones, sellos mecánicos, turbinas y
muchos otros que hayan sufrido desgastes.
4.
Aplicaciones muy especiales de tipo artístico o decorativo
sobre diferentes bases.
¿
En qué
industrias tiene aplicación la proyección térmica?. Se puede decir
que en cualquier industria que produzca elementos metálicos o tenga
piezas-metálicas
sujetas a desgaste. Una lista parcial de utilizadores incluiría entre otras:
Anticorrosiva,
Artes Gráficas,
Automóvil,
Aviación,
Electrónica,
Generación
de Energía,
Hidroeléctrica,
Metalúrgica,
Minería
Militar, Nuclear, Naval, Pinturas, Papel, Petróleo, Química, Siderúrgica, Textil,
Termo-Eléctrica,
etc.
Finalmente
deseamos subrayar que ya hace varias décadas que la proyección térmica ha salido del
terreno experimental y se encuentra totalmente consagrada en el mundo de los
metales.
Hoy,
lejos de ser algo exótico que sólo pueden usarlos
algunos elegidos, es un proceso cuya aplicación puede ser aprendida
por un operario, familiarizado con el uso de gases y soldadura, en cuestión de muy pocos días. . . y SOLDARGEN se encarga de entrenarlo.
El
ingeniero que lo supervisa puede contar con el apoyo técnico de SOLDARGEN para la selección de la capa y del
equipo y, sobre todo, para un servicio post venta esmerado.
