Desarrollo de recubrimientos de metal-cerámica para mejorar la resistencia al desgaste de los moldes de inyección

Abstract

El objetivo del proyecto es desarrollar un recubrimiento, a partir de una aleación comercial, con la intención de reducir su comportamiento frente al desgaste, y después recubrir un molde de inyección para alargar su vida útil. Para realizar la investigación, se partirá de una superaleación comercial de base níquel (NiCrBSi), añadiendo unas cantidades concretas de óxido de aluminio (Al2O3) y óxido de zirconio (Zr2O3). Se estudiará y analizará el coeficiente de fricción y el comportamiento frente al desgaste, con la ayuda de un tribómetro. Una vez estudiados los distintos recubrimientos que tenemos, y sabiendo que se proyectará mediante la técnica de proyección térmica, en la variante oxifuel, estudiaremos los parámetros y los requisitos de diseño, a tener en cuenta a la hora de aplicarlo sobre la superficie del molde. El proyecto parte de un problema actual muy importante, el desgaste en los materiales, concretamente nos centraremos en los moldes de inyección. En la industria, cada vez se quieren piezas con mejores características, prestaciones, calidad, precisión etc, esto afecta directamente a los procesos de fabricación. Un factor muy importante en la industria, respecto a los procesos de fabricación, es el coste, ya que este se refleja directamente en el producto final. Por lo tanto, es necesario que los utillajes y maquinaria más sofisticados duren el máximo tiempo posible. El proceso de conformado por inyección, ha adquirido una gran importancia en la ingeniería de fabricación, gracias a las múltiples ventajas que tiene. Uno de los grandes inconvenientes, es el coste de los moldes, debido a que trabaja en condiciones muy severas, se fabrican con materiales muy costosos, y la precisión es muy exigente. Por lo tanto, es necesario hacer todo lo posible para que su vida útil sea lo más duradera posible.Evidentemente, el lugar con mayor desgaste es la superficie, en el caso de la inyección, la cavidad donde se inyectará el material semifundido. Esta superficie se puede tratar como una parte distinta, ya que tiene propiedades diferentes al material base. Las modificaciones de las características de la superficie, se puede hacer mediante tratamientos termoquímicos o mediante recubrimientos. Debido a sus ventajas y a su crecimiento actual, se estudiará la proyección térmica, una técnica con multitud de aplicaciones y, con la gran ventaja de que se puede recubrir y proyectar casi todo tipo de materiales. Por lo referente al alcance del proyecto, es bastante alto, ya que la intención es reducir el desgaste en superficies que trabajan con mucha fricción, y actualmente existen muchas piezas que trabajan en condiciones muy severas. Por lo tanto, dentro de nuestro alcance entrarían, por ejemplo, muchos componentes mecánicos con movimiento como: rodamientos, frenos y embragues, sellos, engranajes, levas y turbinas. Evidentemente, según la prestación se deberá realizar alguna modificación, de variante de la proyección térmica o de parámetros.