Procesos de Recubrimiento y Deposicion

PROCESOS DE RECUBRIMIENTO Y DEPOSICION Los productos hechos de metal casi siempre está recu!iertos" co pitura" chapeado u otros procesos# Las ra$oes pricipales para recu!rir u metal so% &' proporcioar protecci( cotra la corrosi( del sustrato) *' me+orar el aspecto del producto" por e+emplo" para proporcioar u color o te,tura especi-cados) .' aumetar la resistecia al des/aste 0 reducir la 1ricci( de la super-cie) 2' me+orar la coducti3idad el4ctrica) 5' aumetar la resistecia el4ctrica) 6' preparar ua super-cie metálica para u procesamieto posterior 0 7' recostruir las super-cies /astadas o erosioadas durate el ser3icio# E ocasioes los materiales o metálicos m etálicos tam!i4 se recu!re# 8l/uos e+emplos so% &' Partes plásticas recu!iertas para darles u aspecto metálico) *' recu!rimietos atirre9e+ates :ue se aplica com;mete a letes de cristales (pticos) 0 .' ciertos procesos de recu!rimieto 0 deposici( se usa e la 1a!ricaci( de chips semicoductores 0 ta!leros de circuitos impresos#

C<8PE8DO Y PROCESOS 8=INES El chapeado implica el recu!rimieto de ua del/ada capa metálica so!re la super-cie de u material del sustrato# El sustrato por lo /eeral es metálico" au:ue e,iste m4todos para recu!rir partes plásticas 0 cerámicas# Las ra$oes para chapear ua parte iclu0e% &' la protecci( ate la corrosi(" *' el aspecto atracti3o" .' la l a resistecia al des/aste" 2' ua ma0or coducti3idad el4ctrica" 5' me+orar la solda!ilidad 0 6' me+orar la lu!ricidad de la super-cie# La tecolo/>a más coocida 0 de ma0or uso es la electrodeposici(#

Electrodeposici( La electrodeposici(" tam!i4 coocida como recu!rimieto electro:u>mico" es u proceso electrol>tico e el cual se deposita ioes metálicos e ua soluci( electrol>tica detro de ua parte de tra!a+o :ue 1ucioa como cátodo# El áodo está hecho /eeralmete del metal :ue se recu!re 0" por tato" 1ucioa como 1uete del metal recu!ierto# Se pasa corriete directa de u tras1ormador de corriete e,temo etre el áodo 0 el cátodo# El electrolito es ua soluci( acuosa de ácidos" !ases o sales :ue coduce corriete el4ctrica mediate el mo3imieto de ioes metálicos del recu!rimieto e soluci(# Para resultados (ptimos" las partes de!e pasar por ua limpie$a :u>mica +usto ates de la electrodeposici(# Métodos y aplicaciones

E,iste di3ersos e:uipos para la electrodeposici( 0 su elecci( depede del tama?o 0 la /eometr>a de partes" los re:uisitos de resultados 0 el metal para recu!rir# Los m4todos pricipales so% &' deposici( e tam!or" *' deposici( e estates 0 .' deposici( e tiras# La deposici( e tam!or se reali$a e tam!ores rotatorios orietados e 1orma hori$otal o e u á/ulo o!licuo @.5A'# El m4todo es co3eiete para el recu!rimieto de muchas partes pe:ue?as e u lote# El cotacto el4ctrico se matiee a tra34s de la acci(

de 1rotado de las partes 0 mediate u coductor coectado e,teramete :ue se pro0ecta detro del tam!or# E,iste limitacioes para la deposici( e tam!or) la acci( de 1rotado iherete al proceso puede pro3ocar da?o e las partes de metal sua3e" e los compoetes roscados" e las partes :ue re:uiere !ueos aca!ados 0 e las partes pesadas co !ordes a-lados# La deposici( e estates se usa para partes :ue so demasiado /rades" pesadas o comple+as para la deposici( e tam!ores# Los estates está hechos de alam!re de co!re de cali!re pesado co 1ormas adecuadas para coteer las partes 0 coducir la corriete a tra34s de ellas# Los estates se 1a!rica de modo :ue las partes de tra!a+o pueda col/arse e /achos o sosteerse apretadas o car/adas e caastas# Para e3itar la deposici( del co!re mismo" los estates se cu!re co aislate" e,cepto e las partes dode e,iste cotacto# El recu!rimieto e tiras es u m4todo de alta producci(" e el cual el tra!a+o cosiste e ua tira cotiua :ue se +ala a tra34s de la soluci( para chapeado mediate u riel de alimetaci(# El alam!re recu!ierto es u e+emplo adecuado de su aplicaci(# Mediate este m4todo tam!i4 se recu!re partes de lámias metálicas pe:ue?as sosteidas e ua lar/a tira# El proceso puede prepararse de modo :ue s(lo se i3olucre las re/ioes espec>-cas de las partes) por e+emplo" los putos de cotacto chapeados co oro e los coectores el4ctricos# Los metales para recu!rimieto más comues e la electrodeposici( iclu0e el $ic" el >:uel" el esta?o" el co!re 0 el cromo# El acero es el metal de sustrato más com;# Tam!i4 se chapea los metales preciosos @oro" plata 0 platio' e +o0er>a# El oro tam!i4 se usa para cotactos el4ctricos# Los productos de acero recu!iertos co $ic iclu0e su+etadores" art>culos co alam!res" ca+as de iterruptores el4ctricos 0 di1eretes partes de lámias metálicas# El recu!rimieto co $ic 1ucioa como ua !arrera :ue se sacri-ca para e3itar la corrosi( del metal :ue está de!a+o# Se usa el recu!rimieto co >:uel para resistir la corrosi( 0 co prop(sitos decorati3os so!re acero" !roce" colados e $ic 0 otros metales# Las aplicacioes iclu0e a+uste automotri$ 0 otros !iees de cosumo# El >:uel tam!i4 se usa como ua cu!ierta !ase" !a+o ua lámia de cromo mu0 del/ada# El recu!rimieto de esta?o se usa ampliamete" el cual prote/e cotra la corrosi( a las latas de esta?o 0 otros e3ases para alimeto# Tam!i4 se usa para me+orar la solda!ilidad de compoetes el4ctricos# El co!re tiee 3arias aplicacioes importates como metal de recu!rimieto# Se usa ampliamete como recu!rimieto decorati3o e acero 0 $ic" 0a sea solo o e aleacioes co $ic tal como la deposici( de !roce# El recu!rimieto co cromo @coocido popularmete como cromado' se 3alora por su aspecto decorati3o 0 se usa ampliamete e aplicacioes automotrices" de mue!les para o-cia 0 de aparatos el4ctricos para la cocia# Tam!i4 produce uo de los recu!rimietos

electrodepositados más duros" 0 por esta ra$( se usa ampliamete para partes :ue re:uiere resistecia al des/aste" por e+emplo" pistoes hidráulicos 0 cilidros" aillos de pistoes" compoetes de motores de aeroa3es" /u>as roscadas e ma:uiaria te,til 0 aplicacioes similares#

Electro1ormado Este proceso es 3irtualmete i/ual :ue la electrodepositaci( pero su prop(sito es mu0 distito# El electro1ormado implica la deposici( electrol>tica de metal e u patr( hasta o!teer el /rosor re:uerido) despu4s se remue3e el patr( para de+ar la parte 1ormada# Los modelos usados e el electro1ormado so% &' s(lidos o *' desecha!les# Los patroes s(lidos tiee u ahusamieto u otra /eometr>a :ue permite la remoci( de la parte electrodepositada# Los modelos desecha!les se destru0e durate la remoci( de la parte" 0 se usa cuado la 1orma de la parte imposi!ilita u patr( s(lido# Por lo /eeral" las partes electro1ormadas se 1a!rica de aleacioes de co!re" >:uel 0 >:uelco!alto# Las aplicacioes iclu0e moldes 0 dados -os) etre los e+emplos está los moldes para letes" los discos 1oo/rá-cos 0 las placas para estampar e imprimir#

Deposici( si electricidad

La deposici( si electricidad es el om!re :ue se da al proceso de recu!rimieto :ue se produce completamete mediate reaccioes :u>micas 0 o se re:uiere ua 1uete e,tera de corriete el4ctrica# La deposici( del metal e la super-cie de ua parte ocurre e ua soluci( acuosa :ue cotiee los ioes del metal para recu!rimieto :ue se 3a0a a utili$ar# El proceso usa u a/ete reductor 0 la super-cie de la parte de tra!a+o act;a como catali$ador para la reacci(# La deposici( co >:uel se usa para aplicacioes :ue re:uiere alta resistecia a la corrosi( 0 al des/aste# La deposici( co co!re si electricidad se usa para recu!rir a tra34s de ori-cios de ta!leros de circuitos impresos# El co!re tam!i4 puede utili$arse para recu!rir partes plásticas co prop(sitos decorati3os#

Imersi( e caliete

La imersi( e caliete es u proceso e el cual u sustrato metálico se sumer/e e u !a?o 1udido de u se/udo metal) tras la remoci(" el se/udo metal recu!re el primero# El primer metal de!e poseer ua temperatura de 1usi( más alta :ue el se/udo# Los metales de sustrato más comues so el acero 0 el hierro# El $ic" el alumiio" el esta?o 0 el plomo so los metales de recu!rimieto más comues# El prop(sito pricipal de la imersi( e caliete es la protecci( ate la corrosi(# Normalmete opera dos mecaismos para proporcioar esta protecci(% &' protecci( de !arrera" para la cual el recu!rimieto simplemete 1ucioa como u escudo para el metal :ue está de!a+o" 0 *' protecci( de sacri-cio" e la cual el recu!rimieto se corroe mediate u proceso electro:u>mico para preser3ar el sustrato# La imersi( e caliete reci!e di1eretes om!res" depediedo del metal para recu!rimieto% e el /al3ai$ado" el metal para recu!rimieto es el $ic so!re acero o hierro) el alumii$ado se re-ere al recu!rimieto de

alumiio @8l' so!re u sustrato) e el esta?ado" el recu!rimieto es esta?o @S'" 0 el tereplate co plomo 0 esta?o descri!e el chapeado de ua aleaci( de plomo 0 esta?o so!re acero# El /al3ai$ado es por mucho el más importate de los procesos por imersi( e caliete" co ua ati/edad de alrededor de *FF a?os# Se aplica para dar aca!ado a partes de acero 0 hierro e u proceso por lotes" as> como a lámias" tiras" tu!er>as" coductos 0 alam!res e u proceso automati$ado cotiuo#

RECUBRIMIENTOS POR CONGERSIHN U recu!rimieto por co3ersi( se re-ere a ua 1amilia de procesos e los cuales se 1orma ua pel>cula del/ada de (,ido" 1os1ato o cromato so!re ua super-cie metálica mediate reacci( :u>mica o electro:u>mica# La imersi( 0 la aspersi( so los dos m4todos comues :ue e,poe la super-cie metálica a los productos :u>micos reacti3os# Los metales comues tratados mediate recu!rimieto por co3ersi( so el acero @iclu0edo el acero /al3ai$ado'" el $ic 0 el alumiio# Las ra$oes importates para usar los procesos de recu!rimieto por co3ersi( so% &' protecci( cotra la corrosi(" *' preparaci( para pitura" .' reducci( del des/aste" 2' permitir :ue la super-cie cote/a me+ores lu!ricates para procesos de 1ormado metálico" 5' aumetar la resistecia el4ctrica de la super-cie" 6' aca!ado decorati3o 0 7' ideti-caci( de partes# Los procesos de recu!rimieto por co3ersi( se di3ide e dos cate/or>as% &' tratamietos :u>micos 0 *' aodi$ados# La primera cate/or>a iclu0e procesos :ue implica s(lo ua reacci( :u>mica) los recu!rimietos por co3ersi( co 1os1ato 0 cromato so los tratamietos comues# La se/uda cate/or>a es el aodi$ado" e la cual se produce u recu!rimieto de (,ido mediate ua reacci( electro:u>mica @aodi$ado es la cotracci( castellai$ada del i/l4s aodic o,idi$e :ue se traduce como o,idaci( a(dica'#

Recu!rimietos por co3ersi( :u>mica

Estos procesos opera e,poiedo el metal !ase a ciertos productos :u>micos :ue 1orma pel>culas de super-cies del/adas 0 o metálicas# E la aturale$a ocurre reaccioes similares) al/uos e+emplos so la o,idaci( del hierro 0 el alumiio# E tato :ue la herrum!re destru0e pro/resi3amete el hierro" la 1ormaci( de u recu!rimieto del/ado de 8&*F . so!re el alumiio prote/e el metal !ase# El prop(sito de estos tratamietos de co3ersi( :u>mica es cose/uir este ;ltimo e1ecto# Los dos procesos pricipales so recu!rimietos co 1os1atos 0 cromatos# El recu!rimieto co 1os1ato implica la tras1ormaci( de la super-cie del metal !ase e ua pel>cula protectora de 1os1ato mediate la e,posici( a solucioes de ciertas sales de 1os1atos @por e+emplo" " M/ 0 Ca' +uto co ácido 1os1(rico diluido @<.P F 2'# El /rosor del recu!rimieto 3ar>a de F#FFF& a F#FF* pul/ @F#FF*5 a F#F5 mm'# Los metales !ase más comues so el $ic 0 el acero" iclu0edo el acero /al3ai$ado# El recu!rimieto co 1os1ato 1ucioa como ua preparaci( ;til para la pitura e las idustrias automotri$ 0 de aparatos el4ctricos pesados#

El recu!rimieto co cromato co3ierte el metal !ase e di3ersas 1ormas de pel>culas de cromatos" mediate solucioes acuosas de ácido cr(mico" sales de cromatos 0 otros productos :u>micos# Los metales tratados co este m4todo iclu0e el alumiio" el cadmio" el co!re" el ma/esio 0 el $ic @0 sus aleacioes'# La imersi( de la parte !ase es el m4todo com; de aplicaci(# Los recu!rimietos por co3ersi( co cromatos so de al/ua 1orma más del/ados :ue co 1os1atos" /eeralmete meores de F#FFF& pul/ @F#FF*5 mm'# Las ra$oes para u recu!rimieto co cromatos so% &' protecci( cotra la corrosi(" *' !ase para pitura 0 .' prop(sitos decorati3os# Los recu!rimietos co cromatos puede ser trasparetes o de colores) los colores dispoi!les iclu0e el pardo oli3o" el !roce" el amarillo o el a$ul !rillate#

8odi$ado Mietras :ue los procesos ateriores se e+ecuta ormalmete si electr(lisis" el aodi$ado es u tratamieto electrol>tico :ue produce ua capa de (,ido esta!le so!re ua super-cie metálica# Sus aplicacioes más comues so e alumiio 0 ma/esio" pero tam!i4 se aplica e $ic" el titaio 0 otros metales meos comues# Los recu!rimietos por aodi$ado se usa pricipalmete para prop(sitos decorati3os) tam!i4 proporcioa protecci( cotra la corrosi(# Resulta iteresate comparar el aodi$ado co el electrochapeado" por:ue am!os so procesos electrol>ticos# So e3idetes dos di1erecias% &' e la deposici( electro:u>mica" la parte de tra!a+o :ue se 3a a recu!rir es el cátodo e la reacci(# E cotraste" e el aodi$ado el tra!a+o ocurre e el áodo" mietras :ue el ta:ue de procesamieto es cat(dico# *' E la electrodeposici(" el recu!rimieto se aumeta mediate la adhesi( de ioes de u se/udo metal a la super-cie metálica !ase# E el aodi$ado" el recu!rimieto de la super-cie se 1orma mediate ua reacci( :u>mica del metal de sustrato detro de ua capa de (,ido# Se puede icorporar tites e el proceso de aodi$ado para crear ua amplia 3ariedad de colores) esto es mu0 com; e el aodi$ado co alumiio#

DEPOSICIHN =JSIC8 DE G8POR La deposici( 1>sica de 3apor" D=G @e i/l4s PGD'" se re-ere a ua 1amilia de procesos e los cuales se co3ierte u material a su 1ase de 3apor e ua cámara de 3ac>o 0 se codesa so!re ua super-cie de sustrato como ua pel>cula mu0 del/ada# La PGD se usa para aplicar ua amplia 3ariedad de materiales de recu!rimieto% metales" aleacioes" cerámica" compuestos ior/áicos e icluso ciertos pol>meros# Los sustratos posi!les iclu0e metales" 3idrio 0 plástico# Las aplicacioes de la PGD iclu0e los recu!rimietos decorati3os del/ados so!re partes de plástico 0 metálicas" tales como tro1eos" +u/uetes" plumas 0 lápices" empa:ues para relo+es 0 adoros para iteriores de autom(3iles# Los recu!rimietos so pel>culas del/adas de alumiio @de alrededor de &5F m' aplicadas co laca trasparete para proporcioar u aspecto de plata o cromo satiado# Otro uso de la PGD es la aplicaci( de recu!rimietos atirre9e+ates de 9uoruro de ma/esio @M/=*' so!re letes (pticos# La PGD se aplica e la 1a!ricaci( de art>culos electr(icos" pricipalmete para la deposici( de metales :ue tiee el prop(sito de 1ormar coe,ioes el4ctricas e circuitos ite/rados @cap>tulo .2'# Por ;ltimo" la deposici( 1>sica de 3apor se usa ampliamete para recu!rir herramietas de corte 0

moldes de i0ecci( de plásticos co itruro de titaio @TiN' para :ue resista el des/aste#  Todos los procesos de deposici( 1>sica de 3apor cosiste e los si/uietes pasos% &' s>tesis del 3apor de recu!rimieto" *' trasporte del 3apor al sustrato 0 .' codesaci( de los 3apores so!re la super-cie del sustrato# Por lo /eeral" la secuecia aterior se reali$a detro de ua cámara de 3ac>o" por esta ra$( se de!e e3acuar la cámara ates del proceso de deposici( 1>sica de 3apor real# La s>tesis del 3apor del recu!rimieto se o!tiee mediate di3ersos m4todos" tales como el caletamieto por resistecia el4ctrica o el !om!ardeo co ioes para 3apori$ar u s(lido @o l>:uido' e,istete# Kstas 0 otras 3aria!les produce 3arios procesos de deposici( 1>sica de 3apor# Se a/rupa e tres tipos pricipales% &' e3aporaci( e 3ac>o" *' !om!ardeo de part>culas at(micas 0 .' recu!rimieto i(ico# E3aporaci( al 3ac>o Características: El e:uipo tiee u costo relati3amete !a+o 0 es secillo) la deposici( de compuestos es di1>cil) la adhesi( del recu!rimieto o es ta !uea como para otros procesos de deposici( 1>sica de 3apor# Materiales comunes de recubrimiento: 8/" 8l" 8u" Cr" Cu" Mo" # Bom!ardeo de part>culas Características % Me+or descar/a de eer/>a 0 adhesi( del recu!rimieto :ue la at(micas @ sputtering) e3aporaci( al 3ac>o" es posi!le recu!rir compuestos" 3elocidades de deposici( mas letas 0 u cotrol de proceso mas di1>cil :ue la e3aporaci( al 3ac>o# Materiales comunes de recubrimiento. 8l*O." 8u" Cr" Mo" SiO*" Si.N2" TiC"  TiN# Recu!rimieto i(ico Características: La me+or co!ertura 0 adhesi( del recu!rimieto etre los procesos de deposici( 1>sica de 3apor" cotrol de proceso mas comple+o" 3elocidades de deposici( mas altas :ue la deposici( electr(ica# Materiales comunes de recubrimiento. 8/" 8u" Cr" Mo" Si.N2" TiC" TiN#