Soldadura por arco de plasma (PAW)y la pulverización térmica son tecnologías utilizadas para la preparación de superficies de materiales que comparten similitudes en función y aplicación, pero tienen diferencias significativas en proceso, materiales, equipos y resultados.

A continuación se presentan las similitudes y diferencias clave entre las dos tecnologías:

Principales similitudes

1. Áreas de aplicación

– Mejora de superficies: Ambos se utilizan para mejorar la resistencia al desgaste, la corrosión y el calor de las superficies de los materiales y se utilizan comúnmente en la industria aeroespacial, la fabricación de automóviles, la energía y la maquinaria pesada.

– Gama de materiales: Ambas tecnologías se pueden utilizar en una variedad de materiales, incluidos metales, cerámicas y compuestos.

2. Propósito

– Prolongación de la vida útil: Prolongar la vida útil de las piezas añadiendo una capa protectora a la superficie del sustrato.

– Reparación y reacondicionamiento: se puede utilizar para reparar piezas desgastadas y restaurarlas a su función y rendimiento originales.

3. Modificación de la superficie: Ambos pueden utilizarse para mejorar el rendimiento de un material alterando la composición química y la estructura de la superficie.

Diferencias principales

1. Principio del proceso

- Soldadura por arco de plasma (PAW)

– Fuente de calor: Utilizando un arco eléctrico como fuente de calor, se generan altas temperaturas mediante el arco de plasma, lo que hace que el material de revestimiento se funda y se deposite sobre el material base.

– Modo de funcionamiento: El material de revestimiento generalmente se presenta en forma de alambre de soldadura o polvo de soldadura, que forma una capa de unión metalúrgica sólida en la superficie del material base a través de la fusión.

– Proceso: El arco de plasma calienta localmente la superficie del material base hasta el punto de fusión y el material de revestimiento reacciona metalúrgicamente con el material base para formar una capa de fusión sólida.

- Pulverización (proyección térmica)

– Fuente de calor: Utilizando llama, arco eléctrico o plasma para calentar el material pulverizado hasta un estado fundido o semifundido.

– Modo de operación: El material en aerosol, generalmente en forma de polvo o alambre, se rocía sobre la superficie del sustrato mediante una corriente de aire de alta velocidad para formar una capa mecánicamente unida de material fundido.

– Proceso: El material se enfría y se solidifica rápidamente durante el proceso de pulverización para formar un recubrimiento, pero la unión con el sustrato es principalmente mecánica en lugar de metalúrgica.

2. Propiedades del material y del recubrimiento

- Soldadura por arco de plasma (PAW)

– Selección de materiales: adecuado para alambre de soldadura, polvo de soldadura y otros materiales, generalmente utilizado para materiales metálicos y aleaciones.

– Características del recubrimiento: Forma unión metalúrgica, recubrimiento denso y fuerte, con excelentes propiedades mecánicas y resistencia al desgaste.

– Espesor del recubrimiento: Se pueden formar recubrimientos gruesos, que van desde unos pocos milímetros hasta varias decenas de milímetros.

- Proyección térmica** **Proyección térmica

– Selección de materiales: para polvos o alambres, los tipos de materiales incluyen metales, cerámicas, plásticos, etc.

– Características del recubrimiento: Forma una unión mecánica, el recubrimiento es menos denso, pero puede tratarse sin cambiar la naturaleza del sustrato.

– Espesor del recubrimiento: El recubrimiento es generalmente fino, normalmente comprendido entre unas decenas de micras y unos pocos milímetros.

3. Condiciones del proceso

- Soldadura por arco de plasma (PAW)

– Control de temperatura: Se requiere un control preciso de la temperatura del arco, generalmente a temperaturas de trabajo altas de hasta varios miles de grados Celsius.

– Requisitos ambientales: normalmente se llevan a cabo en un entorno de gas protector, como argón, para evitar la oxidación y contaminación del material.

- Pulverización (Proyección térmica)**

– Control de temperatura: La pulverización a temperaturas más bajas se puede realizar en entornos atmosféricos con temperaturas que oscilan entre cientos y miles de grados centígrados.

– Requisitos ambientales: Requisitos ambientales más bajos, se puede operar en entornos abiertos con mayor flexibilidad de proceso.

4. Equipos y costos

- Soldadura por arco de plasma (PAW)

– Complejidad del equipo: el equipo es más complejo, requiere un sistema de control de alta precisión y operadores profesionales, mayores costos de equipo y mantenimiento.

– Costo: Mayor inversión inicial y costos operativos, adecuado para aplicaciones de alto valor agregado.

- Proyección (Proyección térmica)

– Complejidad del equipo: equipo relativamente simple, operación flexible, bajos costos de mantenimiento.

– Costo: relativamente bajo, adecuado para el tratamiento de grandes áreas y recubrimiento de superficies de diversos sustratos.

5. Áreas de aplicación y limitaciones

- Soldadura por arco de plasma (PAW)

– Áreas de aplicación: Adecuado para piezas que requieren alta resistencia, alta dureza y alta resistencia al desgaste, como piezas de motor, álabes de turbinas, etc. Limitaciones: Se utiliza para piezas de alto valor y críticas debido a la complejidad y el costo.

– Limitaciones: Limitado por la complejidad y costo del equipo, utilizado principalmente para el fortalecimiento superficial de piezas de alto valor y críticas.

- Proyección (Proyección térmica)

– Aplicación: Adecuado para el tratamiento de superficies grandes, como anticorrosión de tuberías, reparación de superficies de piezas de máquinas, etc. Limitaciones: Debido a que el recubrimiento está unido mecánicamente, se utiliza principalmente para el fortalecimiento de superficies de piezas críticas y de alto valor.

– Limitaciones: Como el recubrimiento está unido mecánicamente, la resistencia del recubrimiento y la resistencia a la abrasión son bajas y es adecuado para aplicaciones que no requieren una alta fuerza de unión.

Conclusión

Las tecnologías de soldadura y pulverización por arco de plasma ofrecen ventajas en el tratamiento de superficies. El arco de plasma es adecuado para aplicaciones que requieren alta resistencia y durabilidad, mientras que la pulverización destaca por su flexibilidad y rentabilidad. La elección de la tecnología depende de los requisitos específicos de la aplicación, el presupuesto y el rendimiento deseado.