Las superficies de ingeniería se crean mediante una modificación topográfica (cambiando el acabado de superficie) y revestimientos especiales.

 

Las modificaciones topográficas incluyen nuestros procesos ES10, ES20 y ES30. Estos métodos reducen la aspereza de la superficie a niveles mucho más bajos que los métodos convencionales de triturado y refinado.

 

La superficie más suave y modificada topográficamente crea una mayor área de contacto que hace que se reduzcan las microsoldaduras de aspereza (puntos elevados microscópicos), ya que entran en contacto con el componente de acoplamiento. En muchos casos, es conveniente algo de aspereza. Si fuera posible crear una superficie perfectamente plana, no dejaría espacio para el lubricante en la superficie del componente.

 

Trataremos la superficie de su componente en nuestros centros de servicio o trabajaremos con usted donde sea necesario para ofrecerle el componente completo que incorpore las superficies de ingeniería de Timken.  

 

 

Acabado base

 

Acabado modificado

 

 

Las superficies de ingeniería creadas a través de revestimientos tienen un grosor de 1 a 3 micrones y se han diseñado para ofrecer un buen rendimiento con cargas y velocidades típicas. Los revestimientos se aplican mediante deposición de vapor físico. Este tipo de proceso se ha utilizado para revestir herramientas y chips de silicona, pero Timken ha personalizado el proceso y ha desarrollado productos químicos de revestimiento para los componentes de metal.

Los revestimientos crean una superficie que es cuatro veces más resistente que el acero y el doble de elástica. Los revestimientos tienen un coeficiente de fricción que es un 50% de acero. Aplicamos nuestros revestimientos a temperaturas que no afectan la dureza del material de sustrato (inferior a 150 ºC / 300 ºF).  

 

Carburo metálico nanocristalino de 3 a 10 nm

integrado en una matriz amorfa

 

 

Confiamos en la selección de matrices que nos ayuden a escoger el proceso adecuado de las herramientas de superficies de ingeniería. En el gráfico, que aparece simplificado en gran medida, se muestra cómo tenemos en cuenta el nivel de lubricación (lambda) y el modo de contacto para seleccionar el tipo adecuado de acabado o de revestimiento para una aplicación.

En el ejemplo anterior, con lambda inferior a 1 (inferior a la separación de las superficies de contacto por el lubricante), los procesos ES10, ES20 o ES30 se indican para los componentes con contacto deslizante, mixto o de rodillos.

Other selection criteria consider fatigue, wear and additional application parameters.

 

 

 

Otros criterios de selección se basan en los parámetros de aplicación adiciones, el desgaste y el período de fatiga. El proceso de revestimiento reduce significativamente el coeficiente de fricción de las superficies tratadas. Los datos de los ensayos que se muestran se registraron en seco (sin lubricación) mediante el método de perno en disco. El disco se encontraba revestido, pero no así el perno; ambos eran acero templado 52100.

 

 

 

 

Coeficiente de fricción de los revestimientos ES

 

 

Si se aplica un revestimiento al disco, se reducirá la tasa de desgaste del mismo en dos órdenes de magnitud sin incrementar los componentes abrasivos de desgaste del perno sin revestimiento.

 

Resistencia al desgaste de los revestimientos ES

 

 

Como ejemplo de reducción de la fricción que se alcanza con las superficies de ingeniería, hemos evaluado el efecto de ES200 en una contracara de latón. El resultado ha sido una reducción importante en el desgaste de los componentes.

 

Efecto de ES200 en el desgaste de una contracara de latón

 

 

Existen limitaciones en los procesos de superficies de ingeniería. Sólo se pueden aplicar a las piezas de un determinado intervalo de tamaños y con geometría adecuada. Las modificaciones de otros componentes como, por ejemplo, la selección de material alternativo, puede proporcionar una solución más económica.

Pero para los entornos y componentes adecuados, especialmente para la lubricación mínima, las superficies de ingeniería pueden ser la solución ideal.

La tecnología de superficies de ingeniería de Timken puede incrementar la densidad de potencia de los componentes, reducir el desgaste y minimizar las pérdidas de fricción. Esta tecnología aumenta el rendimiento e incrementa la vida del componente y la durabilidad del sistema, lo que reduce los costes de garantía.