Dureza colorida para o aço para ferramentas – Proteção contra desgaste graças ao revestimento por arco sob vácuo

Dureza colorida para o aço para ferramentas – Proteção contra desgaste graças ao revestimento por arco sob vácuo

O revestimento de material duro prolonga a vida útil das ferramentas. O material resistente a desgaste é aplicado dentro de câmaras de vácuo, frequentemente conectadas a bombas de vácuo da BUSCH.
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Nitretos com coloração individual

Hoje em dia, muitas vezes, as brocas já não têm aspeto de aço, pois brilham com cores exóticas. No entanto, a variedade visual pouco tem a ver com estética, mas antes com dureza. As pontas das brocas são revestidas com uma camada de material duro. Regra geral, este revestimento é constituído por um nitreto metálico e cada material tem uma cor especial própria: o nitreto de titânio brilha em dourado, a cor amarelo-claro do nitreto de zircónio assemelha-se à da limonada, enquanto um composto de alumínio e crómio ostenta um azul vistoso.

Os revestimentos também podem ser encontrados noutras ferramentas, bem como nas peças de máquinas sujeitas a elevado desgaste. Adicionalmente à cor, cada material de revestimento tem características especiais intrínsecas em termos de dureza, resistência térmica, coeficiente de fricção e espessura possível do revestimento, geralmente na faixa de uns escassos micrómetros. A escolha do revestimento depende do tipo de aplicação. Por exemplo, o nitreto de zircónio em amarelo-claro é utilizado na maquinagem de ligas de alumínio.

Descarga de gás ionizado

Normalmente, os revestimentos duros são aplicados por meio do processo de arco sob vácuo, um subtipo de deposição física de vapor (PVD). O arco sob vácuo é um arco elétrico, isto é, uma descarga de gás altamente ionizado, que produz o material necessário por evaporação do próprio cátodo.

O cátodo é composto pelo material base do revestimento, o ânodo é o substrato – ou seja, a ferramenta a ser revestida. Numa câmara de vácuo, o cátodo é "queimado" até formar um plasma ionizado que é atraído para o ânodo. Para a nitretação do metal, é fornecido azoto puro a partir do exterior. O material resultante é depositado sob a forma de camadas finas que aderem com firmeza. O alto vácuo permite a realização do processo a temperaturas relativamente baixas, rondando os 400 °C, e impede que o revestimento seja afetado por outras substâncias. O sistema de vácuo ideal para este processo pode ser criado a partir da vasta gama de produtos da BUSCH.

Na ciência dos materiais, a dureza é a resistência mecânica de um material à penetração mecânica de outro objeto mais duro. A dureza e a rigidez não são a mesma coisa. Ela refere-se à resistência de um material à deformação e separação.

Um método comum para a medição da dureza consiste na criação de uma colisão a uma determinada velocidade entre o provete e uma pirâmide de diamante – sendo esta pedra preciosa o material mais duro que se conhece. Quanto mais duro for o material, menor será a marca provocada pela pirâmide.

Este método de teste tem o nome do empreiteiro de defesa britânico que o inventou, Vickers. A sua unidade de medição é o número de dureza Vickers (HV). O gesso tem um valor HV de 1,25. O espectro de dureza do aço vai de cerca de 500 a 1000 HV. O revestimento com nitretos metálicos permite obter um nível de dureza de até aprox. 4000 HV. O valor de dureza do diamante é de 10 060 HV.


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