miento y la superficie del substrato, permitiendo a los fabricantes usar cualquier material. El revestido láser crea una aleación intermetálica en la zona de interface entre el substrato y el material del revestimiento y, como resultado, es limitada al ser capaz de unirse solamente a materiales que sean soldables. Los fabricantes deberían asegurarse que los materiales seleccionados crearán un enlace metalúrgico exitoso, como por ejemplo un depósito de níquel a un substrato de hierro para crear una aleación níquelhierro. Los materiales que no son compatibles, tales como el titanio y el hierro, podrían resultar en una capa intermetálica débil que puede agrietarse fácilmente. Adicionalmente, el revestido láser tiene un pequeño charco de fusión, lo que quiere decir que el proceso de aplicación puede tardar más que con HVOF. Por ello, el tiempo adicional para la aplicación de materiales de revestimiento láser puede desbalancear otros ahorros en costos. El oxicombustible de alta velocidad tiene una tasa de deposición aún más alta, pero agrega tiempo con el incremento del grosor del revestimiento. Condiciones de la superficie Las condiciones de la superficie de la parte juegan un papel importante para determinar el revestido apropiado. La limitada resistencia del enlace del oxicombustible de alta velocidad es menos ideal para partes que estarán sujetas a alto esfuerzo o carga de impacto. El enlace mecánico pudiera causar que el revestimiento se resquebraje o desconche si se somete a demasiado esfuerzo, particularmente esfuerzos cargados en un punto tales como con un martillo. El esfuerzo pudiera debilitar la aleación del revestimiento láser pero probablemente no provoque que se desuna. La misma regla práctica puede aplicarse a partes que resistirán muchos ciclos térmicos. Las temperaturas fluctuantes causan que diferentes metales se expandan y contraigan independientemente. Este choque térmico puede esforzar y debilitar la interface del enlace de HVOF, pero esto no es el caso con el revestido láser ya que crea un enlace metalúrgico. Corrosión Los revestimientos son además vulnerables a la corrosión, lo cual puede agravarse con la porosidad. A pesar de los avances en el HVOF, los poros persistentes si están interconectados vuelven al revestimiento vulnerable a presiones ambientales que deterioran la superficie. Por ejemplo, una válvula revestida con el HVOF mínimamente poroso eventualmente sucumbiría al agua de mar que se fugue a través del revestimiento, causando corrosión en la interface. Semejantes ambientes de alta presión a menudo necesitan del revestimiento láser para producir un recubrimiento completamente denso pero estos están limitados a materiales soldables. Ambiente de manufactura Ambas tecnologías de revestido además tienen diferentes requerimientos en lo que respecta a ambientes de manufactura. Comparado con el revestido láser, HVOF abarca un área de rociado más amplia pero es menos preciso. Las velocidades relativas de la pistola de rociado y parte necesitan moverse velozmente o el se acumulará demasiado rápidamente, lo cual creará esfuerzo residual excesivo y fracaso del enlace. Aunque la proyección térmica pude aplicarse tanto manualmente como vía tecnología automatizada, el revestido láser requiere de un ambiente de fábrica automatizado por razones de seguridad y debido a la precisión de la aplicación. Cada riel de soldadura tiene que colocarse con tolerancias por debajo de 1 mm (0.04 pulg.), necesitando un robot para aplicar el revestimiento. Con un área de cobertura tan pequeña, lo que el revestido láser gana en precisión lo pierde en tiempo de aplicación. Comparando las dos tecnologías, los revestimientos láser se aplican en una capa angosta pero relativamente gruesa mientras que el HVOF usa muchas capas más anchas, pero más delgadas. Sin embargo, debido a que el HVOF se aplica en finas capas para mitigar el problemas de esfuerzo y de encogimiento, se debe tener cuidado de enfriar apropiadamente la parte durante el proceso del rociado o el substrato pudiera sobrecalentarse. Esto no es típicamente una preocupación con el revestido láser. Con algunos revestidos HVOF que requieren 50 pasos, este proceso puede reducir la eficiencia. El revestido láser pudiera además requerir un periodo de espera para que la parte se enfríe ya que los materiales se calientan localmente a temperatura de fusión. Como se mencionó anteriormente, las diferencias en tasas de deposición, o masa material por unidad de tiempo, son notablemente grandes pues el HVOF presenta tasa significativamente más alta. Aunque los revestimientos HVOF pueden alcanzar 0.5 mm (0.02 pulg.), el revestido láser tiende a ser más eficiente — a menudo se requiere solamente una capa. Cuando ambas tecnologías se automatizan e implementan usando robots industriales estándar, hay mayor igualdad en la comparación. El revestido láser que previamente había requerido de la manipulación complicada usando espejos de cobre, ahora usa los fardos de fibra óptica más simplificados para controlar los haz láser. Por otra parte, una pistola para proyección térmica puede montarse fácilmente en el extremo de un robot o se puede manejar manualmente. La proyección térmica además requiere de manipuladores veloces y al cubrir un área grande, un robot grande. Sin embargo, esto presenta una paradoja ya que un robot muy grande es también más lento. Seguridad Al incorporar tecnologías tan potentes, la seguridad está al frente de las consideraciones. Tanto el revestido láser como el HVOF tienen sus respectivas precauciones de seguridad para los trabajadores y siempre se realizan en una celda cerrada y aislada. El revestido láser requiere de la conformidad con los reglamentos generales para láser, tales como la protección ocular con lentes especiales, protección para los trabajadores, y salvaguardas contra humos de soldadura y ondas de luz láser. Con la generación de cargas de calor de hasta 1 millón de BTUs del HVOF, las casetas para proyección térmica típicamente requieren grandes volúmenes de intercambio de aire para mantener las temperaturas dentro de límites razonables. Otro requerimiento es un recolector de polvo con filtros de aire en corto circuito para absorber el polvo que generado de las partículas por debajo de 25 μm. La pistola también genera temperaturas extremadamente altas y un ruido ensordecedor que registra por arriba de los niveles de seguridad, de forma tal que los trabajadores necesitan usar equipo de protección en caso de aplicar el revestimiento manualmente. 42 ENERO 2013
Welding Journal en Español | Enero 2013 | Invierno
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