Resumen

Los componentes de maquinaria y las herramientas sujetas a ambientes agresivos y fuertes condiciones de desgaste necesitan superficies con buenas propiedades mecánicas. El proceso de deposición/difusión termorreactiva (TRD) es uno de los métodos usados para mejorar las propiedades mecánicas de estos componentes y herramientas, principalmente por su bajo costo y buen desempeño de los recubrimientos depositados. Aunque el proceso TRD es ampliamente usado para recubrir moldes, herramientas de extrusión y punzones entre otros, el desempeño en servicio de herramientas de corte recubiertas usando el proceso TRD no ha sido estudiado extensamente. En este estudio se depositaron recubrimientos de carburo de niobio sobre punzones de corte y machos de roscado usando la técnica TRD. La formación de fases y la microdureza de los recubrimientos se estudió usando difracción de rayos X y dureza Vickers respectivamente, y el desempeño en servicio de las herramientas recubiertas y sin recubrimiento se estudió por medio de pruebas de campo realizadas a diferente número de cortes. Los resultados muestran que el recubrimiento mejora significativamente la resistencia al desgaste y el desempeño del corte de las herramientas, especialmente a un número alto de cortes.

INTRODUCCIÓN

En los componentes utilizados en la fabricación, se desea una larga vida útil del componente para mejorar la productividad del proceso. Por ejemplo, en el troquelado y la perforación, la vida útil de la herramienta depende de parámetros como la holgura entre el punzón y la matriz, el radio de la esquina del punzón y la matriz, y el material del punzón y la matriz, entre otros 1,2. En otros procesos, como el corte, se desea un bajo desgaste de las herramientas de corte para reducir el fallo de los bordes de la vida útil por astillado 3,4. Mejorar la eficiencia y reducir el coste de sustitución de estas herramientas sin comprometer la calidad sigue siendo un reto importante 5. El momento del cambio de la herramienta sigue siendo objeto de estudios debido a su importancia en los procesos de fabricación y también el seguimiento del desgaste de la herramienta implica diferentes parámetros 6.

En procesos como el roscado, pueden producirse algunos problemas, como la obstrucción con virutas debido a un mal rendimiento de corte o a una mala evacuación de las mismas, y una mala refrigeración o lubricación 7. En otros procesos, como el punzonado y el troquelado, el desgaste, la deformación y la rotura de los punzones son los principales motivos de preocupación 8. Estos problemas podrían resolverse utilizando revestimientos protectores duros resistentes al desgaste 9, que pueden depositarse mediante diferentes técnicas, por ejemplo, deposición física de vapor - PVD 10-12, deposición química de vapor - CVD 13, revestimiento por láser 14 y evaporación por arco catódico (3, 15). 

• Materias:Termoquímica Propiedades mecánicas
• Subjects:Thermochemistry Mechanical properties
• Palabras claves:Deposición/difusión termorreactiva; TRD; Punzones de corte; Machos de roscar; Carburo de niobio
• Keywords:Thermo-reactive deposition/diffusion; TRD; Cutting punches; Screw taps; Niobium carbide