¿Qué es el Recubrimiento DLC?
El recubrimiento DLC, también conocido como Diamond-Like Carbon (carbono similar al diamante), es una tecnología de tratamiento de superficies que ofrece excelentes características como alta dureza, resistencia al desgaste, baja fricción y resistencia a la adherencia.
Usos de los Recubrimientos DLC
Los recubrimientos DLC se utilizan principalmente para mejorar la resistencia al desgaste de los metales. Se espera que eviten el agarrotamiento y mejoren la durabilidad. Algunos usos comunes incluyen:
1. Recubrimiento de motores de automóviles para mejorar su durabilidad.
2. Recubrimientos antidesgaste en herramientas de corte
3. Recubrimientos que mejoran la durabilidad en robots industriales
4. Recubrimiento de ejes y cojinetes de centros de mecanizado
Principio del Recubrimiento DLC
El DLC se sintetiza a partir de componentes de diamante y carbono. Se sintetiza inyectando gas acetileno y generando plasmas de alta frecuencias y tensiones para descomponerlo en carbono e hidrógeno. Posteriormente, el carbono ionizado positivamente se adhiere al producto cargado negativamente, formando una capa no cristalina similar al diamante.
Además de sus propiedades mejoradas, el recubrimiento DLC también contribuye a la reducción de las emisiones de CO2 al disminuir el coeficiente de fricción en muchos materiales.
Más Información sobre los Recubrimientos DLC
1. Métodos de Deposición de los Recubrimientos DLC
Las características de los recubrimientos DLC dependen del método de deposición. Hay tres métodos principales utilizados para su deposición:
- Método CVD (Deposición de Vapor Químico)
La velocidad de deposición es superior a la del PVD y permite geometrías complejas. También se puede utilizar la deposición con hidrógeno para películas más gruesas. - Método PVD (Deposición Física de Vapor)
Es posible la deposición sin hidrógeno y la deposición de alta dureza. Tiene una fuerte adherencia al sustrato y puede utilizarse para materiales conductores, pero es difícil conseguir películas más gruesas. - Método de Implantación de Iones de Plasma
Es posible la deposición a temperatura ambiente y pueden depositarse películas sobre caucho, resina y cerámica.
2. Desventajas del Recubrimiento DLC
Aunque el recubrimiento DLC ofrece diversas ventajas, también presenta algunas desventajas:
1. Pueden astillarse con facilidad, lo que puede dar lugar a fragmentos mezclados.
2. Escasa adherencia al tejido
3. Limitado a recubrimientos de hasta 2 micras
4. La dureza disminuye al aumentar el contenido de hidrógeno
3. Recubrimiento DLC sobre aluminio
El recubrimiento de DLC sobre aluminio puede proporcionar resistencia al desgaste y baja fricción. Esta característica permite, por ejemplo, reducir el peso de las piezas de las máquinas. Como las aleaciones de aluminio son susceptibles a la oxidación y contienen muchos elementos diferentes, es necesario elegir la capa intermedia adecuada para la interfaz entre la película de DLC y el sustrato. Un ejemplo de aplicación del recubrimiento DLC sobre aleaciones de aluminio es el recubrimiento de componentes de motores, pero la baja adherencia resultante de la escasa afinidad entre el carbono y el aluminio se ha identificado como un reto.
3. Recubrimientos DLC sobre Aluminio
El recubrimiento de DLC sobre aluminio ofrece resistencia al desgaste y baja fricción, lo que puede reducir el peso de las piezas de las máquinas. Sin embargo, debido a la baja afinidad entre el carbono y el aluminio, es necesario seleccionar una capa intermedia adecuada para mejorar la adherencia entre la película de DLC y el sustrato. Por ejemplo, el recubrimiento de componentes de motores de aleaciones de aluminio es una aplicación común, pero la baja adherencia es un desafío que se debe abordar.
4. Recubrimientos DLC y Aceites de Alta Lubricidad a base de Molibdeno
Se ha observado desgaste en los recubrimientos de DLC cuando se utilizan aceites que contienen dialquil ditiocarbamato de molibdeno, un modificador de la fricción. Aunque los recubrimientos de DLC ofrecen baja fricción en entornos secos, su rendimiento puede ser menos favorable cuando se utilizan como lubricantes límite. La adición de aditivos de disulfuro de molibdeno puede mejorar la lubricidad, pero la baja resistencia al desgaste de estos aditivos puede afectar la durabilidad del recubrimiento de DLC.
5. Descamación del Recubrimiento DLC
En entornos de alta carga, los recubrimientos de DLC pueden experimentar descamación. Para evitar este problema, es importante que el sustrato tenga una alta dureza. Este método permite que los iones depositados penetren en la superficie del sustrato y consigan una alta adherencia de la película depositada.