Una aproximacin̤ a la tecnologa̕ de proyeccin̤ třmica - Morales Torres Jos ̌Alfredo; Olaya Flr̤ez John Jairo; Rojas Molano Hčtor Fernando; Universidad Libre, Bogot̀
La tecnologa̕ de proyeccin̤ třmica comprende un grupo de procesos de aplicaciones de recubrimientos que proporcionan a las superficies funciones de proteccin̤ y mejora del rendimiento del sustrato o componente. Existen muchos tipos y formas de materiales que pueden ser aspersados třmicamente para proporcionarles proteccin̤ contra la corrosin̤, desgaste y sirviendo adems̀ como barrera třmica. Esta tčnica tambiň es utilizada para restaurar y reparar piezas o componentes, sin men-cionar una variedad de aplicaciones. Este artc̕ulo pretende ser una gua̕ de referencia de la tecnologa̕ de proyeccin̤ třmica que abarca los principios de la tčnica, mecanismos de formacin̤ de la capa y de adhesin̤ del recubrimiento/sustrato, procesos, tipos de revestimientos, aplicaciones y el anl̀isis de un caso de estudio. Introduccin̤La proyeccin̤ třmica, conocida tambiň como aspersin̤ třmica, termorrociado o su nombre genřico en inglš Thermal Spray, se puede definir como el proceso mediante el cual se aplica un recubrimiento metl̀ico o no metl̀ico mediante la deposicin̤ de partc̕ulas fundidas o semifundidas, las cuales son aceleradas y proyectadas a alta presin̤ sobre la superficie de un material base o sustrato previamente preparado. Este proceso se puede agrupar en tres grandes categora̕s: proyeccin̤ a la llama, por arco elčtrico y plasma; mientras que los recubrimientos se pueden aplicar en forma de polvos, alambres o varillas, que cuando impactan sobre la superficie generan una acumulacin̤ de las partc̕ulas, generando una estructura o pelc̕ula laminar delgada [1]. En la fotografa̕ 1 se observa la formacin̤ de estas pelc̕ulas laminares; en (a) se evidencia la condicin̤ normal del tipo de estructura laminar y en (b) el detalle de la formacin̤ del grano columnar. Para que este proceso sea eficiente se requiere de tasas de enfriamiento muy altas, superiores a 106 K/s [2].].Procesos del recubrimientoUn recubrimiento es una regin̤ superficial de un material con propiedades diferentes de las del material base [4]. Su props̤ito es reemplazar, modificar y lubricar superficies; adems̀, optimiza la superficie del material y le da resistencia mecǹica al desgaste y a la friccin̤, otorga ligereza y permite el aislamiento třmico y elčtrico [5].Las caracters̕ticas para los distintos procesos de recubrimientos dependen de las temperaturas de trabajo y de los espesores obtenidos [6].Mecanismos de formacin̤ de la capa de un recubrimientoEl material fundido o parcialmente fundido es proyectado sobre el sustrato con una alta energa̕ cinťica y třmica, formando un recubrimiento compacto por agregacin̤ de las partc̕ulas proyectadas [7]. La figura 1 muestra el esquema de formacin̤ de las capas de las partc̕ulas proyectadas sobre el material base; el primer mecanismo es el de generar la proyeccin̤ de las partc̕ulas hacia el sustrato; el segundo, la partc̕ula impacta sobre la superficie a proteger; y como fase final, se establece el mecanismo de anclaje entre la partc̕ula proyectada y el sustrato que depende de la preparacin̤ superficial de šte l͠timo. Este esquema de formacin̤ queda condicionado a la presentacin̤ del recubrimiento en forma de alambre o polvo, as ̕mismo seguido de un calentamiento y proyeccin̤ de las partc̕ulas a velocidades y presiones en funcin̤ de los equipos y tecnologa̕s.