{"id":2827,"date":"2015-07-06T08:00:09","date_gmt":"2015-07-06T13:00:09","guid":{"rendered":"https:\/\/www.cosmos.com.mx\/blog\/?p=2827"},"modified":"2024-12-09T14:15:58","modified_gmt":"2024-12-09T20:15:58","slug":"conoce-la-tecnica-de-proyeccion-termica-con-plasma","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.cosmos.com.mx\/blog\/conoce-la-tecnica-de-proyeccion-termica-con-plasma\/","title":{"rendered":"Conoce la t\u00e9cnica de proyecci\u00f3n t\u00e9rmica con plasma"},"content":{"rendered":"

Por definici\u00f3n, los recubrimientos son la regi\u00f3n superficial de un material con propiedades diferentes de las del material base. Al aplicar un recubrimiento se busca reemplazar, proteger, modificar o lubricar superficies.<\/p>\n

Es decir, el uso de un recubrimiento permite que el material base sea mejorado ya que le brinda propiedades como resistencia mec\u00e1nica, ligereza, etc., a la vez que la superficie es optimizada para la resistencia al desgaste, fricci\u00f3n, o como aislamiento t\u00e9rmico o el\u00e9ctrico, entre otras aplicaciones.<\/p>\n

En algunos otros temas del blog<\/a> hemos platicado sobre los recubrimientos y las diversas t\u00e9cnicas que existen para obtenerlos, en esta ocasi\u00f3n trataremos la t\u00e9cnica de proyecci\u00f3n t\u00e9rmica con plasma para obtener recubrimientos, entre ellos el de tipo cer\u00e1mico.<\/p>\n

El proceso de proyecci\u00f3n t\u00e9rmica consiste en la aportaci\u00f3n de materiales proyectados en forma de part\u00edculas fundidas finamente divididas, sobre un substrato debidamente preparado.<\/p>\n

El material a proyectar es fundido mediante la energ\u00eda obtenida a partir de la combusti\u00f3n de gases. El material fundido es proyectado sobre la pieza a recubrir en estado pl\u00e1stico con una alta energ\u00eda cin\u00e9tica y t\u00e9rmica, que ceden a la misma, provocando la uni\u00f3n con una fuerza depende del procedimiento, de los par\u00e1metros utilizados, del material del recubrimiento, del material del substrato y de la temperatura a lo largo de todo el proceso.<\/p>\n

Es importante mencionar que en el proceso, el material a recubrir no debe superar los 150\u00b0C para evitar cambios estructurales.<\/p>\n

Dentro de los recubrimientos de proyecci\u00f3n t\u00e9rmica, existe la t\u00e9cnica de proyecci\u00f3n por plasma.<\/p>\n

La t\u00e9cnica de proyecci\u00f3n por plasma puede ser empleada con una amplia variedad de materiales, incluidos los cer\u00e1micos. El empleo de la t\u00e9cnica disminuye el riesgo de degradaci\u00f3n del revestimiento y del substrato, en comparaci\u00f3n con otros procesos a altas temperaturas.<\/p>\n

El dispositivo que se utiliza en la t\u00e9cnica de proyecci\u00f3n por plasma es el ca\u00f1\u00f3n de plasma. Este dispositivo consta de dos electrodos: un c\u00e1todo en forma c\u00f3nica situado en el interior de un \u00e1nodo cil\u00edndrico que se extiende m\u00e1s all\u00e1 del c\u00e1todo, formando una boquilla en su extremo. La refrigeraci\u00f3n de los electrodos durante el proceso se realiza por medio de circuitos con agua en circulaci\u00f3n en su interior, lo que evita la fusi\u00f3n de dichos electrodos. El ca\u00f1\u00f3n se activa cuando un impulso de corriente crea un arco entre los dos electrodos. A la vez, un gas inerte fluye a trav\u00e9s del espacio entre los dos electrodos, el cual es ionizado gracias al arco del interior. De esta forma, el gas se transforma en un conjunto de iones, es decir, en plasma (gas ionizado). En la figura 1 se puede observar gr\u00e1ficamente.<\/p>\n

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\nFigura 1:<\/strong> Descripci\u00f3n del dispositivo de proyecci\u00f3n t\u00e9rmica con plasma.
\nFuente:<\/strong> Abell\u00f3 Linde.<\/small><\/p>\n

El material que del revestimiento es transportado por medio de un gas portador e inyectado en la llama de plasma. La llama de plasma acelera las part\u00edculas de polvo inyectadas, fundi\u00e9ndose debido a la elevada temperatura del plasma. Posteriormente, las gotas del material fundido salen dirigidas hacia la superficie del material a ser recubierto, all\u00ed se acumulan y solidifican originando un recubrimiento grueso y compacto.<\/p>\n

Los gases que se utilizan son principalmente arg\u00f3n y nitr\u00f3geno, junto con un gas secundario que puede ser hidr\u00f3geno o helio.<\/p>\n

El tama\u00f1o de part\u00edcula del polvo oscila entre 5 y 60 mil\u00edmetros, un tama\u00f1o superior al recomendado provocar\u00eda que las part\u00edculas no se fundieran y por lo tanto no se adhirieran. En el caso contrario, un tama\u00f1o inferior al adecuado puede producir la vaporizaci\u00f3n de las part\u00edculas.<\/p>\n

Para determinar los par\u00e1metros del flujo de gas se toma en cuenta el di\u00e1metro de la manguera de transporte, la densidad del polvo, el tama\u00f1o y forma del polvo y la densidad del gas portador. Adem\u00e1s, la velocidad de salida del plasma que se encuentra alrededor de 600 m\/seg.<\/p>\n

Cuando las part\u00edculas de polvo fundidas llegan al substrato, colisionan con \u00e9l. Si el substrato est\u00e1 limpio y con la rugosidad adecuada, la adhesi\u00f3n ser\u00e1 \u00f3ptima.<\/p>\n

Hoy en d\u00eda se proyectan por plasma varios cer\u00e1micos<\/a> y met\u00e1licos, entre ellos:<\/p>\n