Online ShopMy Plansee
Plansee Group
Página de inicio
Online ShopMy PlanseePlansee Group
Cátodos para pulverización de titanio-aluminio

Cátodos de pulverización de titanio-aluminio

Nuestros cátodos de titanio-aluminio (TiAl) proporcionan recubrimientos de nitruro duros y resistentes a la oxidación (TiAlN) para brocas, fresas, plaquitas de corte intercambiable y otras herramientas. Velocidades de avance rápidas, alto rendimiento de corte y grandes volúmenes de virutas: ningún problema con los recubrimientos a base de titanio y aluminio. Incluso una milésima de milímetro de nuestros materiales protege de forma fiable su herramienta contra el desgaste y prolonga así su vida útil. Los cátodos de TiAl también se utilizan en los recubrimientos decorativos de dispositivos electrónicos como los teléfonos móviles, en las monturas de las gafas o en las esferas de los relojes de lujo.

Las ventajas de nuestros cátodos en términos generales:

  • Alta ductilidad

  • Excelente conductividad térmica

  • Microestructura óptima y homogénea

  • Los materiales más puros

Fabricación según sus necesidades específicas

Ya sea como cátodo rotatorio, redondo o plano, también suministramos el cátodo a medida para su aplicación. Lo más importante en términos generales:

Contenido de titanio/aluminio [% de at.] 25 / 75 30 / 70 33 / 67 40 / 60 50 / 50 75 / 25
Pureza [%] 99,7 99,7 99,7 99,7 99,7 99,7
Densidad garantizada [g/cm3] 3,11 3,20 3,26 3,38 3,56 4,00
Tamaño de grano estándar / Grano fino [µm] 100 / 50 100 / 50 100 / 50 100 / 50 100 / 50 100 / 50
Conductividad térmica [W/(m·K)] 115 - 102 - 61 30
Coeficiente de expansión térmica [1/K] 21 · 10-6   18 · 10-6   16 · 10-6 13 · 10-6

Calidad en la que puede confiar

Su alta ductilidad garantiza una larga vida útil

En el proceso de recubrimiento, nuestros cátodos de pulverización y los cátodos de arco tienen mucho que soportar. Se ejercen fuerzas de hasta una tonelada sobre el material en el borde del cátodo. Mientras que los materiales frágiles se rompen, nuestro material es especialmente dúctil gracias al aluminio elemental. Para garantizar una alta ductilidad de los cátodos de TiAl, el aluminio debe estar distribuido de forma especialmente homogénea. Por eso mezclamos cuidadosamente nuestro polvo de titanio-aluminio y luego comprimimos el material para darle forma. Como resultado, la microestructura de nuestros materiales es mucho más homogénea y fina que la de los materiales producidos por la metalurgia de fusión. La ventaja de nuestra producción pulvimetalúrgica: cátodos especialmente resistentes a la rotura.

La excelente conductividad térmica garantiza capas lisas

En el proceso de recubrimiento, nuestros cátodos se exponen a altas temperaturas. Pero nuestro material no rompe a rezumar tan rápido. Debido al contenido de aluminio y a la alta densidad del material, nuestros cátodos son especialmente buenos conductores del calor y lo transfieren fácilmente a una placa de cobre situada detrás. Si el calor se acumula, el material del cátodo se elimina de forma desigual y se forman gotas en la superficie del recubrimiento de la herramienta. Pero nuestro cátodo se mantiene frío y el recubrimiento se vuelve más suave.

Una microestructura óptima para conseguir una capa perfecta

¿Polvo de metal grueso o fino? ¿Forja, HIP u otros métodos de transformación axial? Para garantizar un recubrimiento especialmente suave y fino, variamos y combinamos nuestros procesos de fabricación. Al hacerlo, tenemos siempre un objetivo en mente: la microestructura óptima de nuestros cátodos. Esto significa que se forman muchas menos gotas en su producto durante el recubrimiento. El resultado: capas especialmente suaves.

Pureza insuperable de los materiales para una mejor calidad

Cuanto más puro sea el material de recubrimiento, mejor será la calidad de la capa de material duro. Utilizamos solo el polvo más puro desde el principio, al mezclarlo en nuestras propias instalaciones para garantizar la máxima pureza del material. Supervisamos cada paso (desde el polvo hasta el producto acabado) y le garantizamos que solo salen de nuestra fábrica cátodos con la densidad, la pureza y una microestructura homogénea específicamente garantizadas.

Todo de una sola fuente: desde el polvo hasta el cátodo terminado
Bondingshop Plansee

Como fabricante líder de cátodos, tenemos todo en nuestras manos. Desde la mezcla y el prensado del polvo de metal hasta el conformado, el mecanizado y el pegado de nuestros cátodos: el desarrollo de nuevos materiales para optimizar los procesos de recubrimiento y las capas incluidas. Por supuesto, comprobamos la calidad de nuestros cátodos con los métodos de medición más modernos.

Logotipo de Oerlikon Balzers

 

 

Oerlikon Balzers también confía en los cátodos de Plansee. El fabricante líder de recubrimientos para herramientas y componentes confía plenamente en los recubrimientos de nitruro de aluminio-cromo, ya que tienen un rendimiento superior a la media y ofrecen un gran abanico de aplicaciones.

Gráficos de rendimiento de los cátodos de pulverización de aluminio-cromo

Los recubrimientos estándar (en el diagrama "basic coatings") hechos de TiN o TiAlN tienen una gama muy amplia de aplicaciones con un buen rendimiento medio. Con los recubrimientos de AlCrN, nuestros clientes ya están consiguiendo un mayor rendimiento en una gama igualmente amplia de aplicaciones. Para una mayor optimización en aplicaciones especiales, el rendimiento del recubrimientos puede mejorarse significativamente al introducir elementos adicionales en los cátodos de TiAl o AlCr ("alloyed coatings").

Puede utilizarse para los siguientes procedimientos de recubrimiento

Una cosa sabemos con certeza: en el proceso de recubrimiento de PVD, todo tiene que encajar. Solo la combinación perfecta de cátodos de pulverización y cátodos de arco de alta calidad, así como los parámetros del proceso, producirán la capa que satisfaga exactamente sus requisitos. De este modo, se crean constantemente nuevos materiales de recubrimiento en colaboración con nuestros clientes y numerosos institutos de desarrollo.

Nuestros materiales se aplican mediante pulverización catódica por magnetrón reactiva o deposición por arco catódico y forman una capa de material duro de nitruro sobre el sustrato en la capa de material duro.

  • Pulverización catódica por magnetrón reactiva

    Las capas de materiales duros y decorativas a base de aluminio, titanio, circonio, cromo y cerámica se aplican (pulverización) a herramientas, componentes y otros productos mediante la pulverización catódica por magnetrón reactiva.

    En una cámara de vacío, el material de recubrimiento se coloca como cátodo de pulverización frente al producto a recubrir. La cámara se llena de gas de argón y se aplica una tensión de varios cientos de voltios. Esto enciende un plasma de partículas de argón con carga positiva (iones de argón) y electrones libres. Los iones de argón cargados positivamente son acelerados hacia el cátodo cargado negativamente. Allí, impactan en la superficie del cátodo con una alta energía cinética de hasta varios cientos de electronvoltios (eV). Esto hace que las partículas de argón expulsen los átomos del cátodo de pulverización de la superficie. En este momento, se aplica un potencial entre la cámara de vacío y el sustrato. Esto acelera las partículas del compuesto duro en dirección a la pieza a recubrir. Allí reaccionan con un gas reactivo introducido (nitrógeno, carbono u oxígeno) y se depositan como una fina capa de material duro de nitruro, carburo u óxido en la pieza.

  • Deposición por arco catódico

    Las capas de materiales duros a base de aluminio, titanio, circonio y cromo se aplican a las herramientas mediante deposición por arco catódico (proceso de arco). En este proceso de recubrimiento al vacío, el material de partida se presenta en forma de cátodo de arco.

    En una cámara de vacío, se aplica una tensión de varios cientos de voltios entre un ánodo y el cátodo del arco cargado positivamente. Esto crea un arco eléctrico. Se mueve hacia arriba y hacia abajo en el cátodo de arco, fundiendo o vaporizando pequeñas cantidades de material en el proceso. Los iones metálicos con carga positiva se forman a partir de aproximadamente el 90 % de las partículas catódicas vaporizadas. En este momento, se aplica una tensión de polarización entre la cámara de vacío y el sustrato. Esto acelera los iones metálicos en dirección a la pieza a recubrir. Allí reaccionan con un gas reactivo introducido (nitrógeno, hidrocarburos u oxígeno) y se depositan como una fina capa de material duro de nitruro, carburo u óxido en la pieza.

Nuestros conocimientos para sus cátodos de pulverización y cátodos de arco individuales

¿Busca la capa óptima? Confíe en nuestras décadas de experiencia y en nuestra amplia base de datos de composiciones químicas y procesos de fabricación.

Nuestro equipo está desarrollando constantemente nuestros cátodos de pulverización y cátodos de arco, mejorando las siguientes propiedades del material y del recubrimiento:

  • Tamaño de grano y microestructura
  • Ductilidad
  • Dureza del material
  • Resistencia a la oxidación
  • Coeficiente de rozamiento
  • Resistencia térmica
  • Conductividad térmica
  • Conductividad eléctrica
  • Efectos cromáticos
  • Propiedades antibacterianas

Según sus deseos, también perfeccionamos nuestra mezcla de titanio y aluminio con otros elementos. Para una mayor resistencia al calor , añadimos niobio, tántalo, molibdeno o tungsteno. Conseguimos más dureza al combinarlo con el boro, mientras que el itrio y el hafnio dan lugar a una mayor resistencia a la oxidación . La adición de silicio refina la microestructura y también aumenta la resistencia a la oxidación. Estaremos encantados de encontrar la combinación de materiales adecuada para usted. ¡Consúltenos!

Elementos para optimizar nuestros materiales de cátodos de pulverización
 
Herramientas recubiertas de Ti-Al-N: desgaste significativamente menor gracias al uso de molibdeno

Así lo demuestran las pruebas de laboratorio realizadas en la Universidad Tecnológica de Viena para el desarrollo de nuevos recubrimientos de PVD para aplicaciones de protección contra el desgaste: las aleaciones de molibdeno reducen significativamente el desgaste en el proceso de mecanización por arranque de virutas. La investigación se llevó a cabo en un laboratorio Christian Doppler con la participación de Plansee, la empresa Oerlikon Surface Solutions AG y el Instituto de Ciencia y Tecnología de los Materiales.

El Journal of Vacuum Science and Technology de la American Vacuum Society publicó detalles sobre los resultados de investigación bajo el título "Effect of Mo on the thermal stability, oxidation resistance, and tribo-mechanical properties of arc evaporated Ti-Al-N coatings" (efecto del molibdeno sobre la estabilidad térmica, la resistencia a la oxidación y las propiedades tribomecánicas de los recubrimientos de Ti-Al-N evaporados por arco).

A la publicación

Otros productos para la técnica de recubrimiento

Pruebe también nuestros cátodos con base de aluminio y cátodos con disipadores térmicos integrados. Convencen con una conductividad térmica aún mayor y son más estables en el borde del cátodo. Nuestros disipadores térmicos de aluminio están directamente conectados al material del cátodo.

Visite también las páginas de los productos de nuestros cátodos con otros materiales:

Pedir cátodos estándar de las existencias en la tienda online