Rociado Térmico Profesor: Luis Suárez Saa. Técnico Electromecánico. Técnico Universitario en...

Rociado Térmico

Profesor: Luis Suárez Saa.Técnico Electromecánico.Técnico Universitario en Mecánica Automotriz.Ingeniero en Mantenimiento Industrial.

Escuela Industrial Ernesto Bertelsen Temple.Fundación Diego Echeverría Castro.

Mantenimiento Mecánico.Prof. Ing. Luis Suárez

Rociado Térmico

• La mantención se refiere a cualquier actividad destinada a preservar la función del producto, donde las reparaciones son requeridas para reacondicionar un producto o corregir cualquier defecto de producción.

• Otras áreas del re-acondicionamiento del producto pueden involucrar el tratamiento de superficies. El desgaste o la corrosión pueden deteriorar las superficies metálicas, requiriendo la aplicación de recubrimientos a través de procesos con llama (Fusión) o procesos con spray (Metalizado).


Aplicación del Rociado Térmico

• Tendencia a mejorar las eficiencias de sistemas:Mecánicos aumento solicitaciones mecánicas.Térmicos desarrollo de nuevas aleaciones

metálicas y no metálicas.

• Necesidad de aumentar vida útil de partes y piezas generar economía.

• Tendencia de efectuar recubrimiento a pieza antes de entrar en servicio recubrir nuevamente después de desgastes.


Clasificación de los Procesos

• Se clasifican en función del tipo de adherencia con metal base:

Metalizado: adherencia mecánica, sin difusión atómica entre aleación y metal base.

Fusión: adherencia metalúrgica entre aporte y metal base.


Proceso de Metalizado

• Esta es una tecnología de recubrimiento superficial la cual combina una variedad de características positivas: Aplicable en cualquier tipo de metal o aleación metálica

tanto de base como de recubrimiento.La Temperatura del metal base no excede 250 °C.Depósitos de porosidad es controlada, entre 1 a 6 %.Buena resistencia al desgaste friccional, abrasivo y

erosivo.Reparar en vez de reemplazar componente de altos

costos.Rango de durezas entre 70 Rb y 60 Rc.


Metal Base

Distancia L

Depósito

Micropolvo

Unidad de Proyección

O2 y C2H2

Esquema Proceso


Mecanismo de Adherencia

• T° de llama aprox. 3100°C.• Micropolvo se inyecta a 20°C. transferencia de calor a

partícula se calienta y plastifica.• La Energia térmica es de 80 KW y aceleración de

partícula es de 70 m/s a 600 m/s.• Partículas impactan sobre superficie de pieza

deformación se adhieren mecánicamente.• Grado de adherencia E térmica y velocidad de partícula

(dependen de cada sistema)


Sistema TERODYN 2000/2000

• Depósito de aleaciones micropulverizadas sobre superficies planas y cilíndricas.

• Alto poder calorífico, dimensionamiento exacto del tipo de llama en función de la aleación a proyectar.

• Control exacto de la alimentación del polvo durante la proyección.

• Posibilidad de proyectar 3 tipos diferentes de aleación:Aleaciones metálicas de rociado sin capa base:

PROXON 21XXX.Aleaciones cerámicas: METACERAM 25XXX.Aleaciones autofundentes: ROTOFUSE.


Equipamiento Básico

• Gases: Fuente oxiacetilénica.• Reguladores: De dos etapas para minimizar caída de

presión.• Medidor de flujo de gases: Regulación de flujo en

función de la aleación.• Regulador filtro de aire: Proporcionar aire comprimido

seco y limpio.• Unidad de proyección.


Unidad de Proyección

• Válvulas de control de flujo de Ac y O2.• Válvula micrométrica de control de alimentación.• Boquillas.• Porta módulos.• Rotojets.

Aumenta velocidad de partícula.Controlar configuración de rociado.Eliminar humos generados.Evitar sobrecalentamiento de la pieza.


Consideraciones de Uso

• Revisar manifold de gases y lectura de medidor de flujo.• Revisar perforaciones de las boquillas asegurándose

que estén cilíndricas.• Evitar la entrada de acetona al soplete proveniente del

cilindro de acetileno.• No utilizar chisperos de copa, para evitar la acumulación

de mezcla de gases.• No apagar el soplete antes de cortar el suministro de

polvos.


Seguridad en el Metalizado

• Luminosidad: Utilizar lentes oscuros adecuados para proteger al operador. Grado de opacidad 5 a 8 de acuerdo AWS.

• Humos: Proveer ventilación adecuada mediante sistema de ventilación abierta o forzada (casetas de ventilación).

• Elementos en suspensión: Evitar elementos en suspensión producidos por el rociado térmico. Límites permisibles de concentración de diversos

elementos para una exposición de 8 horas diarias: Plomo 0.15 mg/m3 de aire Cadmio 0.10 mg/m3de aire Cromo 0.10 mg/m3 de aire Manganeso 6.0 mg/m3de aire (oxido de

cromo) Nitrógeno 25 ppm medido como oxido

nitrosoMantenimiento Mecánico.Prof. Ing. Luis Suárez

Procesos de Fusión

• El endurecimiento por Fusión o llama puede ser usado para lograr un endurecimiento parcial, un conformado en caliente para formar partes después de un calentamiento local, y como liberador de tensiones de un tratamiento térmico para evitar quemaduras.


• Esta es una tecnología de recubrimiento superficial la cual combina una variedad de características:Temperatura de aplicación superficial desde 950°C.Depósitos son densos e impermeables.Estructura del depósito libre de óxido.Buena resistencia al desgaste abrasivo, erosivo y

corrosivo, admitiendo impacto y ciclaje térmico.Se obtienen durezas de 70 Rb a 65 Rc.


Mecanismo de Adherencia

• Consiste en efectuar un rociado con partículas de determinada granulometría sobre la superficie de la pieza y luego fundir las partículas.

• Se aplican capas delgadas de no mas de 0.2 mm de espesor, repitiendo la operación hasta alcanzar el espesor final deseado.

• Aplicaciones: Metal base debe ser calentado en la zona a recubrir. Si

las partes y piezas son de menor tamaño es factible producir fusión superficial sin calentamiento previo.

Desplazar el soplete en toda la zona a recubrir a objeto de no elevar puntualmente la temperatura del depósito y metal base.

Sistema Eutalloy

• Diseñado para efectuar rellenos y recubrimientos protectores utilizando aleaciones micropulverizadas autofundentes de una etapa (proyección y fusión simultánea).

• Control de material aportado permite realizar depósitos de alta densidad, muy finos, minimizando el mecanizado posterior.


Equipamiento Básico

• Equipo estándar de acetileno.• Soplete especialmente diseñado compuesto por mango,

cámara de gases, venturi de aspiración de aleación, portaboquilla y boquilla intercambiable.

• Aleaciones micropulverizadas de distintas características para diversas aplicaciones.


Aplicaciones

• Reconstrucción y protección de infinidad de piezas y partes de tamaño reducido como dientes de engranaje, chaveteros, camiones de ejes de leva, válvulas , guías de cadenas, matrices, cuchillas, tornillos sin fin, etc.



Aplicaciones sin Calentamiento Previo

• Preparación de la superficie.Se requiere superficie limpia, libre de lubricantes,

grasas, óxidos.• Regulación de equipo.

Utilizar llama neutra (T aprox. 320°C).Regulación de presiones.

• Enfriamiento.Enfriar depósito lentamente para aliviar tensiones.

• Terminación o mecanizado.Mecanizar con herramienta de corte de carburo de

tungsteno tipo ISO K10.• Consideraciones generales.

Cuidar distancia de proyección.Evitar flujo incorrecto de gases.No exceder espesor indicado y asegurar que toda la

pieza tenga la temperatura necesaria para evitar sobrecalentamiento.


Aplicaciones con Precalentamiento

• Preparación de la superficie. Realizar un precalentamiento a toda la pieza a 120°C

aprox.• Rociado y Fusión.

Luego del precalentamiento, efectuar un rociado sobre toda la superficie, manteniendo el soplete a 20 mm aprox.

Espesor de capa no debe exceder los 0.2 mm por pase.

Asegurarse que el metal aportado alcance un color rojo suave (850 – 900°C) antes de iniciar la fusión.


Mover el soplete lentamente sin detenerse para evitar inclusiones de escoria y gases.

Realizar pases sucesivos rociando y fundiendo al mismo tiempo de modo uniforme hasta alcanzar espesor deseado.


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