Elaboración de recubrimientos base cobre sobre un sustrato de porcelana mediante proyección térmica con llama oxiacetilénica | Copper alloy coatings manufactured by oxy-fuel thermal spray onto a porcelain substrate

RESUMEN: Se desarrolló un sistema constituido por un sustrato cerámico de porcelana y un recubrimiento de una aleación de cobre, con el fin de proporcionar una superficie conductora de la electricidad en partes específicas del sustrato. Para ello se analizó previamente la mejor manera de preparar la superficie del sustrato para que las partículas de la aleación de cobre se adhieran a él. Para la elaboración del recubrimiento se utilizó un polvo marca Eutectic CastolinTM referencia 21071, el cual fue proyectado utilizando llamas oxiacetilénicas producidas a partir de dos diferentes relaciones volumétricas de combustible-comburente (1:1,15 y 1:2,5), dando como resultado una llama reductora y una oxidante respectivamente. El efecto de la preparación superficial del sustrato, así como el del espesor del recubrimiento y el de la energía de la llama sobre la estructura y adherencia del recubrimiento fue evaluado, encontrando que los recubrimientos obtenidos utilizando una llama reductora tienen baja adherencia al sustrato cerámico preparado superficialmente, y un alto nivel de porosidad en su estructura, mientras que aquellos elaborados utilizando una llama oxidante tienen la mayor adherencia y su estructura es homogénea (baja porosidad). Finalmente, los recubrimientos depositados con los dos tipos de llama sobre sustratos sin preparación superficial presentaron muy baja o nula adherencia.

ABSTRACT: A coated system consisting of a ceramic substrate and a coating of a copper alloy was developed in order to provide electrically conductive properties to specific surface of the substrate. The coatings were elaborated by oxy-fuel thermal spraying processes. The best way to prepare the surface of the substrate was previously determined to achieve a sufficient adherence of copper alloy particles on the ceramic substrate. In order to manufacture the coatings an Eutectic CastolinTM 21071 powder was used, the oxy-fuel flames were produced from two different volumetric acetylene-oxygen ratios (1:1.15 and 1:2.5) obtaining a reducing and oxidizing flame respectively. The effect of surface preparation of the substrate, the coating thickness and the energy of the flame on the structure and coating adhesion were evaluated. It was found that the coatings obtained using a reducing flame presented lower adhesion values to the ceramic substrate and a higher level of porosity in its structure, while those made using an oxidizing flame presented greater adhesion and an homogenous structure (low porosity). Finally, a very low adhesion values were obtained on the non-prepared substrates with both flames.