HVOF (High-Velocity Oxygen Fuel) es un proceso de tratamiento superficial que pertenece a la categoría de proyección térmica que también puede aplicarse localmente en una zona acotada. Utiliza una combinación de un combustible de alta velocidad (como gas natural o queroseno) y oxígeno para fundir y acelerar partículas de polvo metálico o cerámico hacia la superficie de una pieza o componente. El resultado es un recubrimiento denso, adherente y altamente resistente capaz de resistir el desgaste por abrasión, erosión e impacto incluso a temperaturas superiores a 850°C, que mejora las propiedades mecánicas y la vida útil de la superficie tratada.
Detalles del Proceso
El proceso de HVOF implica los siguientes pasos:
- Preparación de la superficie: La pieza a tratar debe limpiarse exhaustivamente para eliminar cualquier suciedad, óxido o contaminantes que puedan afectar la adhesión del recubrimiento.
- Preparación de los polvos: Los materiales en polvo, que pueden ser metales como el acero inoxidable, aleaciones de níquel, carburos de tungsteno o cerámicas como el óxido de aluminio, se seleccionan según las propiedades deseadas del recubrimiento.
- Generación de la llama: Se mezcla el combustible con el oxígeno y se quema en un dispositivo llamado quemador, creando una llama de alta velocidad.
- Proyección de los polvos: Los polvos se alimentan al flujo de la llama, donde son fundidos y acelerados a alta velocidad.
- Impacto en la superficie: Las partículas de polvo fundido impactan la superficie del sustrato con una gran energía cinética, lo que permite una fuerte unión metalúrgica entre el recubrimiento y el material base.
- Enfriamiento y solidificación: La alta velocidad de impacto y la posterior disipación del calor permiten que las partículas se enfríen rápidamente y se solidifiquen en una capa densa y uniforme.
Entre los recubrimientos más comunes utilizados en el proceso HVOF se encuentran el carburo de tungsteno + cobalto + cromo y el carburo de cromo + níquel + cromo. Estos recubrimientos ofrecen una excelente resistencia a las condiciones extremas de desgaste y temperatura.
Después de la aplicación del recubrimiento mediante HVOF, es común realizar una operación posterior de Rectificado de la capa para obtener la geometría y calidad de superficie deseadas.
Piezas y Componentes
El HVOF es ampliamente utilizado en una variedad de piezas y componentes para mejorar su rendimiento y durabilidad. Algunas de las aplicaciones comunes incluyen componentes industriales como rodillos, ejes, cilindros y vástagos; componentes aeroespaciales como turbinas, compresores y componentes internos de motores; piezas automotrices como válvulas, pistones, cilindros y ejes de transmisión; herramientas de corte como brocas, cuchillas, cortadores y herramientas de conformado; y equipo de procesamiento y bombeo como impulsores, rodetes y ejes de bombas.
En el caso específico de las piezas de tren de aterrizaje, se sigue un proceso secuencial que incluye el primer paso de Shot Peening para mejorar la resistencia a la fatiga, seguido por el recubrimiento de cromo o HVOF. Finalmente, las piezas se someten a una operación de Rectificado de la capa, según corresponda al tipo de recubrimiento utilizado.
En TTT Group, contamos con las certificaciones aeronáuticas correspondientes, lo que garantiza la aplicación de estos procesos con los más altos estándares de calidad en aplicaciones aeroespaciales y en otros sectores de la industria.
Campos de Aplicación
El HVOF es ampliamente utilizado en diversos sectores industriales debido a sus beneficios de mejora de la superficie. Se aplica comúnmente en la industria aeroespacial y de defensa para mejorar la eficiencia y resistencia a la corrosión de componentes de motores y sistemas aeroespaciales, en la industria petrolera y gas para proteger componentes expuestos a ambientes corrosivos y abrasivos, en la industria de fabricación y maquinaria para aumentar la vida útil y reducir el desgaste en piezas críticas, en la industria automotriz para mejorar la resistencia y eficiencia de piezas de motor y transmisión, y en la industria de procesamiento y química para proteger equipos de bombeo y válvulas utilizados en ambientes químicamente agresivos.