El Centro de Ingeniería Avanzada de Superficies de AIN ha trabajado en esta dirección en diversos proyectos europeos y nacionales en los que se han desarrollado recubrimientos basados en compuestos carbonáceos que suponen avances prometedores para la solución de estos problemas.
El problema del gripaje o adherencia de aluminio en utillajes de producción
Uno de los problemas más importantes relacionados con los procesos manufactura de piezas de aluminio es el deterioro de los utillajes de fabricación (moldes, punzones, insertos, placas de mecanizado etc.) debido a efectos de desgaste y gripaje de los mismos causados por el efecto abrasivo y adhesivo característicos del propio aluminio y sus aleaciones.
Los utillajes de manufactura del aluminio, para procesos tales como el corte, la extrusión o laminado en frío, o la inyección a alta temperatura, deben ser reemplazados con frecuencia debido a fenómenos de desgaste abrasivo o a efectos de transferencia de material desde la pieza a la superficie de los mismos moldes. Estos efectos causan fallos de producción, principalmente debido a acabados superficiales defectuosos, pérdidas dimensionales, y finalmente desmoldeo. Además, los tiempos parada de producción por mantenimiento de utillaje repercuten directamente en el coste de producto.
Recubrimientos como solución
A las soluciones tradicionales de optimización mecánica por técnicas de simulación de elementos finitos, o la utilización de lubricantes orgánicos, se incorpora la posibilidad de aplicar recubrimientos finos por técnicas de fase vapor que aporten características funcionales tales como alta dureza y coeficientes de fricción extremadamente bajos.
Los recubrimientos sólidos en fase vapor se clasifican en procesos físicos (PVD) o procesos químicos (CVD). Los recubrimientos típicos aplicados mediante estas técnicas industriales presentan las siguientes características:
- proporciona recubrimientos de espesores entre 2 y 5 micras que replican las topografías de las superficies donde se aplican, minimizando efectos de redondeo de filos.
- permiten diseñar tanto estructura como estequiometría de los recubrimientos, adaptando los procesos a los requerimientos de la aplicación
- son compatibles con los materiales utilizados habitualmente en utillajes y herramienta de micro-fabricación, e.g. aceros, metal duro.
- son técnicas medioambientalmente limpias que no producen residuos de origen orgánico, químico o gaseoso.
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