Facultad Regional Concep. del Uruguay
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Item Recubrimientos en base carbono tipo DLC para proteger aceros en situaciones de desgaste y corrosión(2025-08-12) Delfin, Francisco Andrés; Brühl , Sonia Patricia; Dommarco, Ricardo CésarEl principal objetivo de esta tesis fue generar conocimiento científico y tecnológico sobre diferentes tipos de recubrimientos DLC, ya sean depositados como una única capa, como parte de sistemas multicapa o en combinación con otros tratamientos superficiales. Se emplearon diversas técnicas asistidas por plasma y diferentes precursores para desarrollar recubrimientos adaptados a las necesidades de la industria, buscando reducir el consumo energético y las emisiones, extender la vida útil de las componentes mecánicas y disminuir los costos asociados a las paradas de mantenimiento.Item 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, MartaActualmente 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.Item Análisis del comportamiento tribológico de recubrimientos tipo DLC en diferentes condiciones de humedad relativa(Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales., 2022-05-02) Delfin, Francisco Andrés; Brühl, Sonia Patricia; Forsich, Christian; Heim, DanielEn este trabajo se utilizaron muestras de acero de media aleación AISI 4140 recubiertas con DLC blando tipo a-C:H:Si en un reactor comercial PACVD, utilizando acetileno como precursor de carbono y hexametildisiloxano (HMDSO) para aportar silicio como dopante. Se realizaron deposiciones a diferentes temperaturas y variando la potencia del plasma. Las propiedades mecánicas fueron medidas con nanoindentación. Las muestras se ensayaron en condiciones de desgaste por deslizamiento en un contraparte, en tres diferentes condiciones de humedad: seco, ambiente y húmedo. Se utilizó una carga normal de 12 N, una distancia recorrida de 1000 m y una velocidad tangencial de 0,2 m/s. El coeficiente de fricción fue medido de forma continua y se analizó el desgaste en la bolilla mediante microscopio óptico y electrónico con EDS. El desgaste en la muestra fue determinado con microscopía confocal y se realizó análisis con microscopio óptico, SEM/EDS y espectroscopía Raman. Las muestras que contenían silicio presentaron una pérdida de volumen por desgaste de hasta 80 veces superior a las muestras sin contenido de silicio. El coeficiente de fricción de estas últimas fue del orden de 0,05 en las condiciones más secas, mientras que las Si-DLC alcanzaron este valor en condiciones de alta humedad. Para las muestras sin silicio, el desgaste aumentó a medida que se incrementaba la humedad ambiental, mientras que, en las muestras dopadas con silicio, el comportamiento fue a la inversa.Item Caracterización de un recubrimiento PVD tipo DLC producido en la industria nacional(2021-10-05) Delfin, Francisco Andrés; Ibarra Schwele, Giuliano; Brühl, Sonia Patricia; Taglioretti, JoséEn este trabajo se estudió un recubrimiento multicapa tipo DLC depositado mediante PVD Magnetrón Sputtering sobre un acero de media aleación AISI 4140, nitrurado y sin nitrurar. El recubrimiento resulta novedoso para la industria nacional, ya que es la primera vez que se produce en nuestro país. La base del mismo es una capa de anclaje de CrN y la capa exterior es carbono amorfo hidrogenado dopado con cromo (a-C:H:Cr). Se realizaron ensayos de desgaste tipo Pin-On-Disk, utilizando una bolilla de Al2O3 como contraparte, con un recorrido de 1000 m y carga de 10 N. Se obtuvo un coeficiente de fricción de μ~0.1, esto es un 80% menos que el acero sin tratar. Se midió una fuerte reducción de en el volumen de material perdido durante el ensayo. La adhesión fue evaluada mediante indentación Rockwell C y Scratch Test de carga constante, donde se observó una mejora notable en las muestras que fueron nitruradas previamente.