Recubrimientos Dlc (Diamond Like Carbon)

5/20/2018 Recubrimientos Dlc (Diamond Like Carbon)

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RECUBRIMIENTOS DLC

(Diamond like carbon)

ESCUELA POLITCNICA

NACIONAL


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Importancia de la aplicacin

El estudio de los recubrimientos de alta dureza ha ido adquiriendo una

importancia creciente en la medida en que ha permitido aumentar la

resistencia al desgaste y ha reducido significativamente la friccin en

aplicaciones tales como la fabricacin de herramientas y tiles de corte,

rodamientos, engranajes, etc.; los recubrimientos duros que son producidos

por tcnicas asistidas por plasma se utilizan ampliamente para mejorar laspropiedades superficiales y elevar la vida til de materiales metlicos


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DLC (Diamond Like Carbn) es un material amorfo meta-estable que puede

tener muchas propiedades similares a las del diamante, la tecnologa de

produccin del carbono tipo diamante (DLC) es un rea de amplia

investigacin debido a la combinacin nica de propiedades que posee.


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Su baja rugosidad superficial, alta dureza, el hecho de ser qumicamente

inerte, adems de tener un bajo coeficiente de friccin al entrar en contacto

con la mayora de los metales; hace que las pelculas de DLC sean

interesantes para su utilizacin como capas protectoras contra el desgaste en

aplicaciones pticas, en los dispositivos de grabacin magntica y como

recubrimientos duros para ser depositados sobre metal duro o acerosendurecidos para herramientas de corte


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Materiales utilizados enrecubrimientos DLC

El DLC es un material

nanoestructurado que posee elevada

dureza, alta resistencia al desgaste,

bajo coeficiente de friccin,

propiedades pticas y propiedades

antibacterianas.

los recubrimientos de DLC son

considerados como los materiales

superduros, los cuales tienen una

dureza Vickers superiores a los 40

GPa.,


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En los recubrimientos DLC el carbn es

el tomo central en sus dos formas

alotrpicas (grafito y diamante)

El Diamante. Tiene longitudes deenlace cortas y sus tomos se unenen coordinacin cudruple, sea 4

enlaces por cada tomo, lo que hace

que tenga una estructura muy fuerte y

sea una de las sustancias de mayor

dureza (90-100GPa).

Utilizadas en: cojinetes vlvulas,

partes de MCI jets, sistemas de

propulsin aeroespacial, etc.



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El grafito. Tiene capas planas,arreglos hexagonales de tomos

de carbn, 3 enlaces por cada

tomo de carbn (cada tomo

tiene enlace covalente con 3

tomos vecinos) enlace de Van

der Wals dbil.

Buena propiedades de

lubricacin, mas estable q el

diamante, alta resistencia a

choques trmicos y bajocoeficiente de expansin trmica.



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El DLC es un material amorfo metaestable que tiene propiedades

similares a las del diamante y es qumicamente inerte. Los

recubrimientos DLC se dividen en dos grupos:

Carbn amorfo hidrogenado (a-C:H), el hidrogeno difiere

dependiendo del mtodo de deposicin. Carbn amorfo(a-C), el hidrogeno es impureza.



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Un sistema utilizado para producir los recubrimientos de carbn amorfo - DLC, se basaen la tcnica de Deposicin Fsica de Vapor Asistida por Plasma (PAPVD), en la que el

plasma se genera por medio de una descarga de arco. Este sistema est compuesto porun equipo de vaco compuesto por una bomba mecnica y una turbomolecular, con lasque se obtienen presiones del orden de 10-5 mbar, un circuito elctrico RLC, quepermite la produccin de las descargas pulsadas con corrientes entre 100 y 170 A y contiempos de aproximadamente 30 mseg. Dentro de la cmara de reaccin existe unarreglo conformado por un nodo donde se encuentra la muestra a recubrir y un ctodoque contiene el material a evaporar. El recubrimiento se obtiene dentro de la cmara dereaccin, a partir de la evaporacin de un material en estado slido que luego estransportado y condensado sobre el sustrato. La evaporacin se consigue por medio deuna descarga de arco en un ambiente gaseoso entre los electrodos, donde loselectrones se generan desde el ctodo y el arco se mantiene gracias al bombardeoinico.

PROCESO DE MANUFACTURA


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ENSAYOS, PRUEBAS Y ESTNDARES QUE DEBE CUMPLIR UNRECUBRIMIENTO TIPO DLC (DIAMOND LIKE CARBON)

La adherencia de la multicapa depositada (DLC) se determinamediante diferentes mtodos. Uno de estos mtodos es el derayado o scratch test, este mtodo consiste bsicamente enrealizar una identacin con un indentador de geometraRockwell C (identador cnico de ngulo apical 120con radio de200 m), manteniendo en todo momento la punta del identador

en contacto con la muestra.


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El Test de desgaste por deslizamiento llamado ballon-disc, en este test se utilizan esferas por ejemplo deacero y almina que se colocan en contacto con la

multicapa del recubrimiento a diferentes revoluciones derotacin, para as determinar el coeficiente de friccinentre la esfera y el recubrimiento y adems paradeterminar el tiempo de vida de este ltimo.

Tasas de desgaste en recubrimientos duros


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Factibilidad de brindar servicio

DLC en Ecuador El proceso DLC en el Ecuador tendra un enfoque, al igual que la mayora

de industrias en el pas, para dar mantenimiento a elementos de mquina

que tengan recubrimiento superficiales duros para tener mayor resistencia

a la abrasin. Este tipo de elementos se encuentran en mquinas de

industrias papeleras, madereras o cementeras.


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DLC en Ecuador En la empresa maderera Novopn del Ecuador tienen rodillos moleteados

para esparcir el aserrn, los mismos tienen recubrimiento superficial para

prolongar su vida til.

El precio que podra pagar una industria ecuatoriana, como Novopn, por

este proceso para recubrir elementos en desgaste estn entre los 1200 a

1500USD/m.


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DLC en Ecuador

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