Optimización de la preparación de la superficie de acero para la fabricación de materiales de referencia de espesores de recubrimientos
Palabras clave:
Acabado espejo, Coherencia estructural, Defectos superficiales, EstándarResumen
La calidad del recubrimiento depende de la calidad de la preparación de la superficie del sustrato. A menudo se cree que lograr un acabado de espejo en sustratos metálicos es suficiente para obtener un recubrimiento uniforme o que tener una superficie rugosa es sinónimo de mejor adherencia. Sin embargo, ambos son paradigmas. Actualmente, no existe una definición clara del término "acabado espejo" ni información suficiente para determinar cuantitativamente la calidad de una superficie apta para recibir un recubrimiento con las siguientes características: homogénea, estable y uniforme. Este artículo presenta un procedimiento diseñado e implementado para obtener una superficie ad hoc (acabado espejo) sobre un sustrato metálico AISI M2, así como un banco de pruebas para conocer las características de la superficie preparada y ver la compatibilidad y coherencia del sustrato y el recubrimiento para conseguir las propiedades de un patrón de espesor en un recubrimiento. La evaluación del brillo según la rugosidad de 0.04 a 0.08 µm y algunos de los resultados de los defectos son los siguientes; poros de 0.10 a 1.00 µm, arañazos de 0.30 a 10.00 µm, después se comprobó la estructura cristalina para el sustrato y el revestimiento, FCC y HC respectivamente. Por lo tanto, existe coherencia en el sistema sustrato-recubrimiento. Además, la medición de la dureza indicó que el sustrato es más duro que el recubrimiento, lo que favorecerá la adhesión entre ambos.
Referencias
[1] Altenburg, S.J., Weber, H.P. & Krankenhagen, R. (2017). Thickness determination of semitransparent solids using flash thermography and an analytical model. Quantitative InfraRed Thermography, 15(1), 95–105. https://doi.org/10.1080/17686733.2017.1331655
[2] ASTM E3-11. (2017). Standard Guide for Preparation of Metallographic Specimens. ASTM International.
[3] Cho, B.-J., Sung, J.-H., Kim, Y.-S. & Jeong, Y.K. (2013). On the mechanism of material removal by fixed abrasive lapping of various glass substrates. Wear, 302(1–2), 1334–1339. https://doi.org/10.1016/j.wear.2012.11.024
[4] D’Agostino, A.T. (1994). A multi-technique approach for materials characterization: using X-Ray diffractometry, visible spectroscopy, and atomic absorption analysis to determine thin metal film thickness. Journal of Chemical Education, 71(10), 892–897.
[5] Habib, S.J. & Okada, A. (2016). Study on the movement of wire electrode during fine wire electrical discharge machining process. Journal of Materials Processing Technology, 227, 147–152. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2015.08.015
[6] Harrison, R.W. (1943). Standard costing of plating processes. Transactions of the IMF, 19(1), 91–105. https://doi.org/10.1080/00202967.1943.11869421
[7] Heng, L., Kim, Y.J. & Mun, S.D. (2017). Review of superfinishing by the Magnetic Abrasive Finishing Process. High-Speed Machining, 3(1). https://doi.org/10.1515/hsm-2017-0004
[8] ISO 27831. (2008). Metallic and other inorganic coatings – Cleaning and preparation of metal surfaces. International Organization for Standardization.
[9] ISO 16232. (2018). Road vehicles – Cleanliness of components and systems. International Organization for Standardization.
[10] Kasuriya, P., Suzuki, K., Miyake, K., Yukinaka, S., Kyogoku, K. & Nagao, M. (2022). Mirror surface finishing of hardened stainless steel using spherical PCD tool. Precision Engineering, 74, 163–174. https://doi.org/10.1016/j.precisioneng.2021.11.003
[11] Kim, J., Pierron, F., Grediac, M. & Wisnom, M.R. (2007). A Procedure for Producing Reflective Coatings on Plates to be Used for Full‐Field Slope Measurements by a Deflectometry Technique. Strain, 43(2), 138–144. https://doi.org/10.1111/j.1475-1305.2007.00324.x
[12] Kuhar, M. & Funduk, N. (2005). Effects of polishing techniques on the surface roughness of acrylic denture base resins. Journal of Prosthetic Dentistry, 93(1), 76–85. https://doi.org/10.1016/j.prosdent.2004.10.002
[13] Martinuzzi, S. et al. (2021). A robust and cost-effective protocol to fabricate calibration standards for the thickness determination of metal coatings by XRF. Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy, 182, 106255. https://doi.org/10.1016/j.sab.2021.106255
[14] Ohara, K., Nagai, H., Wehmeyer, U. & Yamada, S. (2010). Numerical analysis of film thickness of electrodeposited paint coating for the whole automotive body using virtual surface. Transactions of the IMF, 88(6), 294–302. https://doi.org/10.1179/174591910x12838729735387
[15] Pennisi, M.S. (1988). The control of quality in metal finishing operations. Transactions of the IMF, 66(1). https://doi.org/10.1080/00202967.1988.11870807
[16] Rudjord, Ø., Pettersson, L.H., & Orboe, M. (2022). Estimating thin ice thickness around Svalbard using MODIS satellite imagery. Geografiska Annaler: Series A, Physical Geography, 104(2), 127–149. https://doi.org/10.1080/04353676.2022.2070158
[17] Schaffer, M., Schaffer, B. & Ramasse, Q.M. (2012). Sample preparation for atomic-resolution STEM at low voltages by FIB. Ultramicroscopy, 114, 62–71. https://doi.org/10.1016/j.ultramic.2012.01.005
[18] Schulz, M., Wiegmann, A., Márquez, A. & Elster, C. (2008). Optical flatness metrology: 40 years of progress. https://www.semanticscholar.org/paper/Optical-flatness-metrology%3A-40-years-of-progress-de-Schulz-Wiegmann/93431f15060f881252b6505616c38885944e3e8e#citing-papers
[19] Townsend, A., Senin, N., Blunt, L., Leach, R. & Taylor, J.S. (2016). Surface Texture Metrology for Metal Additive Manufacturing: A review. Precision Engineering, 46, 34–47. https://doi.org/10.1016/j.precisioneng.2016.06.001
[20] Upton, D.P. (1990). The performance of new PVD coatings on cutting tools. Transactions of the IMF, 68(4), 118–120. https://doi.org/10.1080/00202967.1990.11870880
[21] Vrbová, H., Kubišová, M., Pata, V., Knedlová, J., Javořík, J. & Bočáková, B. (2024). Approach to Heterogeneous Surface Roughness Evaluation for Surface Coating Preparation. Coatings, 14(4), 471. https://doi.org/10.3390/coatings14040471
