El documento describe diferentes procesos y sistemas de aplicación de micropolvos, incluyendo metalizado y fusión. Explica los fundamentos del rociado térmico, la clasificación de los procesos, y detalla los sistemas ROTOTEC, ROTOTEC I-A, TERODYN 2000/2000 y Eutalloy. También cubre prácticas de seguridad y defectos comunes en los depósitos.

1. CURSO DE PROCESOS Y
TECNICAS DE APLICACIÓN
DE MICROPOLVOS

2. Tecnologia de Rociado Termico
•
Aplicación de recubrimientos protectores:
Desarrollo vertiginoso en esta última década debido a:
– Tendencia a mejorar las eficiencias de sistemas
mecánicos ⇒ aumento solicitaciones mecánicastérmicas ⇒ desarrollo de nuevas aleaciones
metálicas y no metálicas
– Necesidad de aumentar vida útil de partes y piezas
⇒ generar economia
– Tendencia de efectuar recubrimiento a pieza antes
de entrar en servicio ⇒ recubrir nuevamente despues
de desgaste

3. Tecnologia de Rociado Termico
Fundamentos
• Sistema genérico compuesto de:
– Material a depositar: bobinas de alambre,
micropolvos metálicos, carburos, cerámicas y
plásticos
– Unidad de proyección: procesa fuente de energía,
incorpora material a depositar
– Fuente de energía: puede ser gases (oxígeno y
acetileno), energía eléctrica para producir arco
plasma o cortocircuito

4. Clasificación de los Procesos
• Se clasifican en función del tipo de adherencia con
metal base:
– Metalizado: adherencia mecánica, sin difusión
atómica entre aleación y metal base
– Fusión: adherencia metalúrgica entre aporte y
metal base

5. Proceso de Metalizado
• Historia
– 1920 se desarrolla una pistola portátil de
metalizado
– Entre 1930 y 1950 se logra notable avance en
desarrollo
– 1950 en adelante los procesos de metalizado se
aceptan ampliamente en campo industrial
– Hoy; gran aceptación en industria, debido a
progreso en producción de polvos regulando y
uniformando calidad de aleaciones

6. Proceso de Metalizado
• Características
– Aplicable en cualquier tipo de metal o aleación
metálica a excepción de Cu puro
– Temperatura metal base no excede 250° C
– Depósitos de porosidad controlada, entre 1 a 6%
– Buena resistencia al desgaste friccional, abrasivo
y erosivo
– En general, depósitos no admiten acción de carga
puntual
– Rango de durezas entre 70 Rb y 60 Rc

7. Proceso de Metalizado
• Esquema Proceso
Micropolvo
Distancia L
Metal Base
Unidad de
Proyección
Depósito
O2 y C2H2

8. Proceso de Metalizado
• Mecanismo de adherencia (1 de 3)
– T° de llama aprox. 3100°C
– Micropolvo se inyecta a 20°C ⇒ transferencia de
calor a partícula ⇒ se calienta y plastifica
– Aumenta E térmica y aceleración de partícula ⇒
aumenta E cinética
– Partículas impactan sobre superficie de pieza ⇒
deformación ⇒ se entraban mecánicamente
– Adherencia se atribuye a entrabamiento mecánico
y difusión localizada
– Grado de adherencia ⇒ E térmica y velocidad de
partícula (dep. de cada sistema)

9. Proceso de Metalizado
• Mecanismo de adherencia (3 de 3)
– Aumenta E térmica ⇒ aumenta E cinética ⇒ aumenta calidad del
depósito
– Ejemplo:
• Sistema 1
E térmica = 25 000 BTU/h
Velocidad partícula = 70 m/s
Depósito = aleaciones medio pto. Fusión, alta
porosidad, partículas no plastificadas,
etc.
• Sistema 2
E térmica = 80 Kw
Velocidad partícula = 600 m/s
Depósito = denso uniforme, doble resistencia
que Sist. 2, aleaciones tipo refractario,etc

10. Proceso de Metalizado
• Variables incidentes en transferencia de calor llamapartícula (1 de 2)
– Dados e (energía térmica), V (velocidad) y L (distancia
a la pieza), la eficiencia de transferencia de calor
llama/partícula depende de tamaño y forma de ésta
– Sist. de alto poder calorífico y partícula de ∅ nominal
menor que requerido ⇒ excesiva transferencia de
calor por unidad de superficie ⇒ oxidación por alta T°
– partícula de ∅ nominal mayor que requerido ⇒ no
absorbe suficiente calor ⇒ no plastifica ⇒ no funde ⇒
no hay entrabamiento mecánico

11. Proceso de Metalizado
• Variables incidentes en transferencia de calor llamapartícula (2 de 2)
– Forma de partícula
• Distribución uniforme de partículas esféricas
absorbe calor en trayectoria de manera uniforme
• Partículas de forma angular absorben calor desde
su sección más débil (puntas) ⇒ oxidación por alta
T° de aristas
Corolario: Tamaño y forma de partículas se pueden
controlar con proceso de fabricación ⇒ parámetros más
importantes que determinan la calidad de una aleación
micropulverizada

12. Proceso de Metalizado
• Mecanizado de Recubrimientos
– Recubrimientos efectuados con Durotec 19910 y
Proxon 21041 deben terminarse por esmerilado de
manera de obtener una superficie pulida
– Características de abrasivos recomendados:
Tipo de abrasivo
C o SiC (Carburos de
silicio)
Tamaño de grano
30 a 60 (mediano)
Estructura
3 a 4 (densa)
Aglomerante
V (vitrificado)
– Muelas de carborundum dan excelentes resultados,
parámetros de referencia
Velocidad de piedra 1800 m/mmin
Velocidad de la pieza 15 m/min
Avance transversal 1 m/min

13. Sistemas de Metalizado
• Sistema ROTOTEC
– Deposito de aleaciones micropulverizadas sobre piezas
cilíndricas sometidas a desgaste. Fuente térmica llama
oxiacetilénica
– Equipamiento básico
• Cilindros y reguladores estándar de O2 y Acetileno
• Pistola para metalizado
• Aleaciones micropulverizadas de base y
recubrimiento final
• Herramienta calzada de carburo de tungsteno
• Lápices térmicos de 100 y 250°C
– Presiones de trabajo: 0.5 kg/cm2 (7 psi) Acetileno y 1.0
kg/cm2 (14 psi) O2

14. Sistemas de Metalizado
• Sistema ROTOTEC
– Debe emplearse una aleación de liga entre el material base
y el micropolvo de revestimiento
– Aplicaciones:
• Reconstrucción de superficies cilíndricas desgastadas
por fricción
• Abrasión o erosión de ejes de bombas
• Muñones de ejes de levas
• Descansos
• Ejes de ventilador
• Pistones hidráulicos
• Áreas de sellado
• Áreas de empaque
• Ajustes de precisión
• etc

15. Sistemas de Metalizado
• Sistema ROTOTEC I-A
– Emplea equipamiento similar al anterior
– Pistola permite obtener un mayor aporte de energía calórica
posibilitando el uso de las aleaciones Proxon, sin necesidad
de emplear aleación base de liga
– Presiones de trabajo: 0.6 kg/cm2 (8 psi) Acetileno y 1.4
kg/cm2 (20 psi) O2

16. Sistema ROTOTEC I-A
Aplicaciones Típicas
Industria: Papel, Pulpa
Pieza: Rotor de bomba
Producto: ProXon 19132
Incremento vida útil 200%
Industria: Textil
Pieza: Cigueñal
Producto: ProXon 19122
Incremento vida útil 200%
Industria: Utilitaria
Pieza: Camisa de rodillo
Producto: ProXon 19132
Incremento vida útil 300%
Industria: Taller
Pieza: Eje
Producto: ProXon 19121
Incremento vida útil 300%
Industria: Impresión
Pieza: Rodillo impresión
Producto: ProXon 19132
Incremento vida útil 250%
Industria: Química
Pieza: sello de bomba
Producto: ProXon 19132
Incremento vida útil 200%

18. Sistemas de Metalizado
• Sistema TERODYN 2000/2000
– Depósito de aleaciones micropulverizadas sobre superficies
planas y cilíndricas
– Alto poder calorífico (sobre 75 000 BTU/h) dimensionamiento
exacto del tipo de llama en función de la aleación a proyectar
– Control exacto de la alimentación del polvo durante la
proyección
– Posibilidad de proyectar 3 tipos diferentes de aleación:
• Aleaciones metálicas de rociado sin capa base: PROXON
21XXX
• Aleaciones cerámicas: METACERAM 25XXX
• Aleaciones autofundentes: ROTOFUSE

19. Sistemas de Metalizado
• Sistema TERODYN 2000/2000
– Equipo
• Gases: fuente oxiacetilénica
• Reguladores: de dos etapas para minimizar caída de
presión
• Medidor de flujo de gases: regulación de flujo en función
de la aleación
• Regulador filtro de aire: proporcionar aire comprimido
seco y limpio
• Unidad de proyección

20. Sistemas de Metalizado
• Sistema TERODYN 2000/2000
– Unidad de proyección
• Válvulas de control de flujo de Ac y O2
• Válvula micrométrica de control de alimentación
• Boquillas
• Porta módulos
• Rotojets
– Aumenta velocidad de partícula
– Controlar configuración de rociado
– Eliminar humos generados
– Evitar sobrecalentamiento de la pieza
• Extensión

21. Sistemas de Metalizado
• Sistema TERODYN 2000/2000
– Consideraciones de Uso
• Revisar manifold de gases y lectura de medidor de flujo
• Revisar perforaciones de las boquillas asegurándose
que estén cilíndricas
• Evitar la entrada de acetona al soplete proveniente del
cilindro de acetileno
• No utilizar chisperos de copa, para evitar la acumulación
de mezcla de gases
• No apagar el soplete antes de cortar el suministro de
polvos

22. Defectos en los depósitos de
metalizado
• Incidencia de parámetros
– E calórica: relacionada con el diseño de la pistola, puede
ser afectada por:
• Presiones inadecuadas de gases de combustión
• Flujos inadecuados
• < E calórica ⇒ pobre plastificación y entrabamiento de
partículas
• > E calórica ⇒ sobrecalentamiento de la partícula,
oxidación

23. Defectos en los depósitos de
metalizado
• Incidencia de parámetros
– Velocidad de proyección: baja ⇒ impide entrabamiento ⇒
pobre adherencia
– Distancia o tiempo:
• corto ⇒ imposibilita plastificación ⇒ depósito poroso ⇒
pobre adherencia.
• Largo ⇒ excesiva transferencia de calor ⇒ oxidación

24. Practicas Seguras en Procesos de
Rociado Térmico
• Luminosidad: Utilizar lentes oscuros adecuados para proteger
al operador. Grado de opacidad 5 a 8 de acuerdo AWS
• Humos: Proveer ventilación adecuada mediante. Evitar humos
de plomo y aleaciones de plomo y cadmio
– Límites permisibles de concentración de diversos elementos
para una exposición de 8 horas diarias:
• Plomo
0.15 mg/m3 de aire
• Cadmio
0.10 mg/m3 de aire
• Cromo
0.10 mg/m3 de aire
• Manganeso 6.0 mg/m3 de aire (oxido de cromo)
• Nitrógeno
25 ppm medido como oxido nitroso
1 ppm medido como O3
• Ozono

25. Prácticas Seguras en Procesos de
Rociado Térmico
• Elementos en suspensión: generación de elementos en
suspensión en rociado térmico esta por debajo de los niveles
máximos permisibles ⇒ bastará con emplear un sistema de
ventilación abierta o forzada
• Utilizar casetas de ventilación

26. Procesos de Fusión
• Características
–
–
–
–
Temperatura de aplicación superficial de 950° C
Depósitos son densos e impermeables
Estructura del depósito libre de óxido
Buena resistencia al desgaste abrasivo, erosivo y corrosivo,
admitiendo impacto y ciclaje térmico
– Se obtienen durezas de 70 Rb a 65 Rc

27. Procesos de Fusión
• Procesos de 2 Etapas
– Consiste en efectuar un rociado con partículas de
determinada granulometría sobre la superficie de la pieza y
luego fundir las partículas
– Se aplican capas delgadas de no mas de 0.2 mm de
espesor, repitiendo la operación hasta alcanzar el espesor
final deseado
– Aplicaciones
• Ejes de geometría no esbelta con diámetro menor que
100 mm y una razón largo/diámetro inferior a 20
• Partes y piezas de tamaño tal que sea factible producir
fusión superficial sin calentamiento prolongado

28. Procesos de Fusión
• Proceso de una Etapa
– Utiliza micropolvos de partículas mucho más pequeñas para
producir simultáneamente la proyección y fusión
– Metal base debe ser calentado en la zona a recubrir
– Desplazar el soplete en toda la zona a recubrir a objeto de
no elevar puntualmente la temperatura del depósito y metal
base a aquellos rangos de agotamiento del boro y el silicio

29. Sistema Eutalloy

30. Procesos de Fusión
• Sistema Eutalloy
– Diseñado para efectuar rellenos y recubrimientos
protectores utilizando aleaciones micropulverizadas
autofundentes de una etapa (proyección y fusión
simultánea)
– Control de material aportado permite realizar depósitos de
alta densidad, muy finos, minimizando el mecanizado
posterior

31. Procesos de Fusión
• Sistema Eutalloy
– Equipamiento básico
• Equipo estándar de acetileno
• Soplete especialmente diseñado compuesto por mango,
cámara de gases, venturi de aspiración de aleación,
portaboquilla y boquilla intercambiable
• Aleaciones micropulverizadas de distintas características
para diversas aplicaciones

32. Procesos de Fusión
• Sistema Eutalloy
– Aplicaciones
• Reconstrucción y protección de infinidad de piezas y
partes de tamaño reducido como dientes de engranaje,
chaveteros, camiones de ejes de leva, válvulas , guías
de cadenas, matrices, cuchillas, tornillos sin fin, etc.

33. Procesos de Fusión
• Sistema Eutalloy
– Procedimiento de Aplicación
• Preparación de la superficie
– Se requiere superficie limpia, libre de lubricantes,
grasas, óxidos.
• Regulación de equipo
– Utilizar llama neutra (T aprox. 3200°C)
– Regulación de presiones
O2
Acetileno
Boquilla N° 53 1.5 kg/cm2 (18-20 psi) 0.2 kg/cm2
(4-5 psi)
Boquilla N° 48 2.0 kg/cm2 (25-30 psi) 0.4 kg/cm2
(5-6 psi)
Boquilla N° 45 2.0 kg/cm2 (25-30 psi) 0.4 kg/cm2
(5-6 psi)

34. Procesos de Fusión
• Sistema Eutalloy
– Procedimiento de Aplicación
• Precalentamiento
– Realizar un precalentamiento a toda la pieza a 120° C
aprox.
• Rociado y Fusión
– Luego del precalentamiento, efectuar un rociado sobre
toda la superficie, manteniendo el soplete a 20 mm
aprox.
– Espesor de capa no debe exceder los 0.2 mm por pase
– Asegurarse que el metal aportado alcance un color rojo
suave (850 – 900°C) antes de iniciar la fusión
– Mover el soplete lentamente sin detenerse para evitar
inclusiones de escoria y gases
– Realizar pases sucesivos rociando y fundiendo al mismo
tiempo de modo uniforme hasta alcanzar espesor
deseado

35. Procesos de Fusión
• Sistema Eutalloy
– Procedimiento de Aplicación
• Enfriamiento
– Si es posible enfriar depósito lentamente para aliviar
tensiones
• Terminación o mecanizado
– Mecanizar con herramienta de corte de carburo de
tungsteno tipo ISO K10
• Consideraciones generales
– Cuidar distancia de proyección
– Evitar flujo incorrecto de gases
– No exceder espesor indicado y asegurar que toda la
pieza tenga la temp. necesaria para evitar
sobrecalentamiento