Nuevo desarrollo de procesos de acabado superficial para carburos de tungsteno
mayo 11 , 2022
GPAINNOVA ha conseguido importantes avances tecnológicos en el acabado superficial de carburos cementados, también conocidos como metal duro (WC-Co), mediante la tecnología de electropulido en seco.
En 2021 se desarrolló un nuevo proceso basado en el electropulido en seco para metales duros. El proceso pendiente de patente forma parte de la tecnología DryLyte® y supone la solución a la lixiviación del aglutinante de cobalto y otros efectos secundarios de la tecnología. El nuevo electrolito y el proceso fueron patentados por Marc Sarsanedas, Guiomar Riu y Joan Josep Roa.
Se ha aceptado la publicación de dos estudios en Procedia CIRP (ISSN 2212-8271). Ambas están relacionadas con la integridad de la superficie en la escala de longitud submicrométrica tras ser pulida mediante la tecnología mencionada para WC-Co. Estas investigaciones han sido desarrolladas por GPAINNOVA, el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) y el Grupo KLA.
Los estudios confirman que la tecnología de electropulido en seco elimina sustancialmente la rugosidad del WC-Co sin un efecto de lixiviación del aglutinante metálico de cobalto (Co).
Integridad superficial de la nueva tecnología de electropulido en seco para carburos WC-Co-cementados
Este estudio se centra en las piezas de WC-Co tratadas con la tecnología de electropulido en seco (DryLyte®). Esta solución permite obtener superficies libres de corrosión con una rugosidad media inferior a 9 nm, como se muestra en la Figura 1. El objetivo principal de esta investigación es investigar la integridad de la superficie en términos de propiedades mecánicas, principalmente dureza, en la escala de longitud submicrométrica en función del tiempo de pulido. Se ha evaluado la calidad de la superficie mediante técnicas avanzadas de caracterización y se ha tratado la respuesta mecánica obtenida mediante la técnica de Nanoindentación utilizando una metodología estadística. En resumen, se observa una estrecha correlación entre la integridad de la superficie y el tiempo de pulido.
Figura 1. Micrografía de sección transversal que no muestra ningún efecto de lixiviación (lado izquierdo) y micrografía FESEM del grado WC-CO (lado derecho) tras ser pulido con la tecnología DryLyte® durante 30 minutos.
Conclusiones
- La tecnología DryLyte® permite pulir WC-Co, reduciendo la rugosidad y eliminando los defectos de postprocesado inducidos durante el proceso de rectificado.
- Las muestras pulidas no muestran ningún efecto de lixiviación en el aglutinante metálico de Co.
- Los ensayos de nanoindentación muestran una clara correlación entre la microestructura y las propiedades mecánicas.
Respuesta mecánica a pequeña escala a temperatura intermedia/alta de WC-Co impreso en 3D
En este trabajo, se ha llevado a cabo un estudio sistemático para el electropulido en seco de muestras de WC-Co impresas en 3D con complejos. La investigación ha evaluado posteriormente la integridad mecánica para cada fase constitutiva (ya sea con diferente naturaleza “fases WC y/o Co” u orientación cristalográfica WC) en función de la temperatura de ensayo.
Conclusiones
- La dureza es una propiedad que depende de la temperatura.
- Las partículas de WC presentan un comportamiento anisótropo en términos de dureza para temperaturas inferiores a 500 ºC.
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