Nanocompuestos para un nuevo tipo de recubrimiento
La fabricación de piezas con formas complejas y sin defectos que incrementen el riesgo de fallos, dotadas de gran fiabilidad pero que acarreen menos costes, constituye un reto considerable para el sector de la automoción. La pulvimetalurgia fue objeto de estudio en el marco del proyecto europeo PM-MACH como posible opción de procesamiento con la que abaratar los costes de mecanizado. Con tal de optimizar el proceso de conformado neto (near-net shaping), se fabricaron piezas con una mezcla de polvo metálico. También se trató de minimizar el tiempo de fabricación, considerado por los socios del proyecto como un factor competitivo esencial. El primer paso del proceso pulvimetalúrgico consiste en compactar una mezcla de polvos metálicos con lubricantes orgánicos adecuados sometiéndola a presión en el molde, que confiere la forma deseada. El polvo compactado se calienta a continuación en una atmósfera protectora, a una temperatura inferior a su punto de fusión, para que las partículas de polvo se fundan y se unan. Mediante la sinterización se confiere a las piezas la fortaleza suficiente para que desempeñen su cometido, si bien aquélla requiere un mecanizado adicional y cuidadoso que resulta caro. El socio Platit AG, de Suiza, se centró en desarrollar recubrimientos de nanocompuestos que doten a las piezas de resistencia térmica y contra el rayado durante el mecanizado en verde. A fin de ajustar las propiedades del recubrimiento a su función prevista, los investigadores de los laboratorios de Platit AG dieron un paso adelante con las tecnologías de deposición física en fase vapor (PVD). Al depositar clases muy distintas de materiales, ciertos componentes como el cromo (Cr) y el aluminio (Al) con silicio (Si) no se mezclan por completo. Así pues, los granos de nitruro de cromo aluminio (CrAlN) nanocristalino se incorporaron a una matriz amorfa de nitruro de silicio (SiNx). Gracias a su mayor dureza y su superior resistencia a la fricción, los recubrimientos dotados de una estructura de nanocompuesto mostraron resistencia incluso contra recubrimientos gruesos aplicados por deposición química de vapor. Estos recubrimientos están a disposición para su uso industrial en aplicaciones de modelado con la marca nACVIc®.
