Ing. Electromecánica - Proyectos Finales de Carrera 2022

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    Estudio de recubrimientos protectores generados por high power impulse magnetron sputtering en un equipo industrial
    (2022-12-12) Tabares, Ignacio Javier; Brühl, Sonia Patricia; Domínguez Meister, Santiago; Brizuela Parra, Marta
    Actualmente el 30% del consumo mundial de energía se desperdicia en forma de calor debido a la fricción. Además, la mitad de las piezas metálicas que se fabrican tienen como único objetivo reemplazar otras que se han deteriorado a consecuencia de su uso. Los recubrimientos de deposición física en fase vapor (PVD) son una alternativa viable para la solución de este tipo de problemas. Como en todo sistema donde dos materiales distintos entran en contacto estrecho, la adhesión del film hacia el sustrato es un tema clave donde continuamente se busca generar interfases más eficientes, lo que puede derivar en una mejora de las propiedades mecánicas. Los recubrimientos binarios y ternarios con base de cromo y aluminio han mostrado ser una opción viable y de buenos resultados cuando se necesita resistencia al desgaste y a la degradación por temperatura, solicitaciones frecuentes en procesos de mecanizado por arranque de virutas o inyección de metales. En este trabajo se produjeron recubrimientos finos de nitruro de (CrN) con un equipo HPIMS de la firma Cemecon. Se investigaron distintos parámetros de operación del equipo, en especial el ancho de pulso, y se midió su efecto en los recubrimientos. Una vez que se encontraron condiciones de operación óptimas, se escogieron una serie de variables para producir recubrimientos, caracterizarlos y ensayarlos en tribología y desgaste mediante el ensayo pin-on-disk. Finalmente se ensayaron recubrimientos de CrAl a alta temperatura para estudiar su resistencia a la oxidación y se analizaron los resultados obtenidos mediante difracción de rayos X. Los resultados de este trabajo permitieron la estandarización de un proceso de prerecubrimiento para utilizarse como capa de anclaje para recubrimientos de nitruro de cromo y nitruro de cromo-aluminio. A su vez, se generaron capas con blancos aleados, una tecnología no empleada previamente, obteniendo películas finas de propiedades similares o superiores que las obtenidas con blancos previamente probados.