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Comparación de la efectividad de los recubrimientos resistentes al desgaste en herramientas farmacéuticas


Se realizó un estudio para comparar el rendimiento de una serie de recubrimientos resistentes al desgaste depositados por el cromado / galvanoplastia, deposición física de vapor (PVD) y los procesos de Deposición Ion Beam (IBED). El interés fue determinar la efectividad de estos recubrimientos para extender la vida útil de las herramientas farmacéuticas de precisión. Los recubrimientos incluían: cromo duro industrial galvanizado; Nitruro de titanio depositado en PVD (TiN) y carbono tipo diamante (DLC); y nitruro de titanio depositado por IBED (TiN). Las propiedades medidas incluyeron la adhesión del recubrimiento, la durabilidad y la tasa de desgaste abrasivo con ligante derecho para materiales cerámicos solubles en agua.

 

COMPARACIÓN ADHESIÓN / DURABILIDAD -

 

Se puede realizar una medición cualitativa de la durabilidad y la adherencia del recubrimiento duro mediante una prueba de indentación Rockwell "C" (Procedimiento VDI de la Directriz 3198). Los recubrimientos se depositan sobre un cupón de acero endurecido y pulido (Rc> 60) hasta un espesor de entre 1 y 3 micrones. Se utiliza un indentador de diamante Rockwell estándar para sangrar la superficie para una medición de escala "C" (150 Kg). Este cupón de acero es similar en dureza y tipo de material a la herramienta farmacéutica de precisión que puede beneficiarse de los recubrimientos resistentes al desgaste, incluidos los punzones y matrices, los pasadores de apisonamiento y los rodillos de compactación.

 

El área indentada se examina con un aumento de 200X y se observa el patrón de craqueo en el recubrimiento. Los recubrimientos duros con buena cohesión muestran pocas o ninguna línea de fractura que se extiende radialmente desde el centro de la sangría hacia afuera y más allá del perímetro de la sangría circular. Además, no aparecen islas agrietadas en el cráter de sangría o a lo largo del perímetro del cráter. Los recubrimientos duros con buena adherencia no muestran deslaminación del recubrimiento, ya sea en el cráter o adyacente al perímetro del recubrimiento.

 

Los resultados de la prueba VDI-3198 para los cuatro recubrimientos probados fueron variados:

 

PLACA DE CROMO DURO / ELECTROPLACIÓN -

 

Hubo líneas de fractura radiales después de las pruebas, lo que indica un fallo cohesivo del cromado / galvanoplastia en la superficie de la hendidura cónica. La mayoría de las líneas de fractura radial en el recubrimiento se extienden más allá del perímetro de sangría. Se formaron varias islas agrietadas, pero no hay deslaminación del recubrimiento, ya sea en el guión o adyacente a él, lo que indica una buena adhesión en condiciones de alta tensión.

 

PVD DEPOSITADO A DIAMANTE COMO CARBONO (DLC)

 

Había muchas líneas de fractura radial e islas agrietadas dentro de la zona de indentación cónica, lo que indica una cohesión general deficiente. Muchas de las islas agrietadas se deslaminaron de la superficie y hubo una deslaminación completa del recubrimiento de DLC más allá de la sangría cónica, lo que indica una adhesión deficiente en condiciones de alta tensión.

 

NITRURO DE TITANIO DEBIDO EN BEDE (NmT) -

 

La presencia de líneas de fractura radial fue mínima con el desgarro del recubrimiento en la superficie de la hendidura cónica, lo que indica una excelente cohesión dentro del recubrimiento. Algunas líneas de fractura radial con un desgarro muy leve del recubrimiento se vieron más allá del perímetro de sangría. Las áreas oscurecidas en la muesca cónica eran indicativas de partículas de suciedad transferidas desde el indentador de diamante a la superficie indentada. La ausencia de islas de revestimiento Mowiflex de grietas múltiples indicó una excelente adhesión al sustrato de acero endurecido en condiciones de alta tensión.

 

Author’s Bio:

 

Samantha escribe para Kuraray Poval y tiene 5 años de experiencia en la gestión de la cadena de suministro.

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Mowiflex

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