Os métodos de tratamento de superfícies em tribologia são essenciais para melhorar o desempenho e a longevidade dos materiais que estão sujeitos a fricção e desgaste. Estas técnicas ajudam a aumentar a durabilidade dos componentes através da modificação das suas propriedades de superfície.
Quais são os métodos de tratamento de superfícies em tribologia? (5 técnicas principais)
1. Revestimento de superfícies sólidas
O revestimento de superfícies sólidas envolve a aplicação de camadas finas de materiais como carbonetos, silicetos, nitretos e boretos na superfície dos componentes.
Estes revestimentos são concebidos para melhorar a resistência ao desgaste, reduzir o coeficiente de atrito e aumentar a resistência à corrosão.
Os revestimentos de carbono tipo diamante (DLC) são particularmente populares devido à sua excelente dissipação de calor, dureza, isolamento elétrico e resistência a altas temperaturas e à radiação de alta energia.
Os revestimentos DLC são também utilizados em aplicações biomédicas para melhorar a osteointegração e as propriedades de adesão.
2. Pré-tratamento mecânico
O pré-tratamento mecânico inclui normalmente processos como a retificação e o polimento.
Estes processos introduzem irregularidades na superfície, tais como riscos, sulcos e cristas, que podem afetar a topografia da película fina depositada.
O pré-tratamento mecânico é crucial para preparar as superfícies para processamento posterior e pode ser seguido de refinamentos adicionais como a purificação e o revestimento com materiais como o carboneto de silício.
3. Tratamento por laser de excímero
O tratamento por laser de excímero utiliza lasers como ArF, KrF ou XeCl para tratar materiais, particularmente polímeros como o PTFE.
Este tratamento pode causar a fotodecomposição de substâncias gasosas, levando à formação de átomos ou grupos activos que modificam a superfície do material.
O tratamento com excimer laser reduz o teor de flúor na superfície, aumentando a energia da superfície e a hidrofilicidade.
Este método é altamente seletivo e duradouro, o que o torna uma escolha popular para a modificação da superfície.
4. Ligação mecanoquímica
A ligação mecanoquímica envolve a fricção de uma superfície de polímero revestida com adesivo para degradar mecanicamente a superfície e formar radicais livres macromoleculares.
Estes radicais formam então ligações covalentes com moléculas de adesivo, aumentando a força de ligação da junta.
A ligação mecanoquímica é económica, simples e melhora a durabilidade da ligação.
5. Método de radiação laser
O método de radiação laser consiste em colocar o PTFE em monómeros polimerizáveis e irradiá-los com Co-60 para enxertar quimicamente e polimerizar uma camada de polímero enxertado na superfície do PTFE.
Este processo torna a superfície rugosa, aumentando a área de ligação e a resistência.
Embora este método seja simples e rápido, a superfície modificada pode ter uma durabilidade reduzida e a fonte de radiação pode ser prejudicial para os seres humanos.
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