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Tratamientos de superficies

Un tratamiento para la lubrificación seca y el desmoldeo

Redacción MU en colaboración con Elcho01/07/2002
La tecnología del níquel químico posee una amplio abanico de aplicaciones en industrias como la del molde, por ejemplo, o en la electrónica, la aeronáutica o la automoción. Esta tecnología gana en resistencia a la corrosión y en capacidad de desmoldeo si se añade PTFE, una sustancia que confiere unas interesantes propiedades a la pieza recubierta.
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La deposición química de metales y aleaciones para incrementar diferentes propiedades del metal base ha recibido una considerable atención durante los últimos años. Parte de esta atención se ha enfocado a la obtención de depósitos más duros, con más resistencia a la corrosión, a la abrasión y con mayor elasticidad, utilizando para ello la codeposición junto con el metal de otros materiales, como la resina y el plástico.
Recientemente, con el avance de la tecnología del níquel químico se ha incorporado el PTFE (PTFE politetrafluoretileno) en la estructura del depósito.
El PTFE es una sustancia extremadamente inerte, resistente a la mayoría de los agentes químicos comunes, como el agua, el agua regia, el ácido nítrico o hidróxido sódico calientes y a los disolventes orgánicos más usados. Tiene un punto de fusión relativamente alto (375 Cº) y su coeficiente de fricción es de 0,05, menor que el de cualquier otro polímero. Todo esto gracias a su estructura molecular, que permite que sus cadenas resbalen fácilmente una con otra. Todo esto, unido a una baja energía superficial (18,6mN/m), hacen del PTFE una sustancia ideal para la lubrificación en seco.
Tiene un punto de fusión relativamente alto y su coeficiente de fricción es menor que el de cualquier otro polímero. (...).
Todo esto, unido a una baja energía superficial (18,6mN/m), hacen del PTFE una sustancia ideal para la lubrificación en seco

Mecanismos de codeposición

Para que las partículas de PTFE puedan ser dispersadas en un electrolito acuoso, debe ser modificada a la inversa la tendencia hidrofóbica natural del polímero. Esto se consigue si las moléculas de PTFE se tratan con una cuidadosa selección de tensioactivos y humectantes que además de solucionar el problema de hidrofobia, le confiere una carga de partículas.
Esta carga es de vital importancia para asegurar la estabilidad de la dispersión de PTFE en el baño, así como la posibilidad de la codeposición en los depósitos de níquel fósforo. Cuando las partículas de PTFE son así modificadas y dispersadas en un electrolito de níquel químico, se sienten atraídas hacia superficies metálicas y de esta forma se incorporan al depósito (la cantidad de PTFE es del 28 por ciento en la superficie).
Las partículos de PTFE son esféricas y tienen un diámetro medio de entre 0,2 y 0,3 micras. Durante el proceso de deposición estas partículas quedan atrapadas en el depósito formando una película de Ni-P-PTFE (níquel, fósforo y PTFE). Estas esferas se pueden observar a través del microscopio en una pieza recién salida del baño.
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Aplicaciones prácticas del depósito

Para aumentar la resistencia a la corrosión es aconsejable depositar el níquel PTFE sobre una capa previa de níquel químico convencional. Los espesores recomendables dependen de la aplicación, si bien se podrían generalizar como de 10 micras de níquel fósforo PTFE sobre 5-10 micras de níquel fósforo.
Este depósito es adecuado para la lubrificación seca, reduce el rozamiento, repele el agua, el polvo y el aceite e incrementa la resistencia al desgaste. Además, aumenta la vida del molde en inyecciones de plástico, abrasivos y caucho, sin dejar que éstos se adhieran a la figura. Otra ventaja es la resistencia a la corrosión.
Las aplicaciones más corrientes de este recubrimiento son las válvulas para la industria del petróleo, los pistones de aluminio para el aire a presión, los moldes para goma y plástico, las piezas de precisión, componentes para bombas hidráulicas y componentes de carburadores, componentes del molde y finalmente, para facilitar el desmoldeo en la inyección de plásticos.
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