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Director: Antonio Pérez de CaminoPublicidad: Carolina AbuinAdministración: María González Ochoa

PEDECA PRESS PUBLICACIONES S.L.U.Goya, 20, 4º - 28001 Madrid

Teléfono: 917 817 776 - Fax: 917 817 126www.pedeca.es • [email protected]

ISSN: 1888-4423 - Depósito legal: M-53065-2007

Diseño y Maquetación: José González OteroCreatividad: Víctor J. RuizImpresión: Villena Artes Gráficas

Redactorhonorífico:José MaríaPalacios

Colaboradores:Manuel A.

Martínez Baena,Juan Martínez

Arcasy Jordi Tartera

Por su amable y desinteresada colaboraciónen la redacción de este número, agradece-mos sus informaciones, realización de repor-tajes y redacción de artículos a sus autores.

TRATER PRESS se publica seis veces al año: Fe-brero, Abril, Junio, Septiembre, Noviembre yDiciembre.

Los autores son los únicos responsables delas opiniones y conceptos por ellos emitidos.

Queda prohibida la reproducción total o parcialde cualquier texto o artículo publicado en TRA-TER PRESS sin previo acuerdo con la revista.

Sumario • NOVIEMBRE 2011 - Nº 25

Nue

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Port

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Asociación colaboradora

Asociaciónde Amigosde la Metalurgia

Editorial 2

Noticias 4Nederman adquiere Dantherm Filtration • Hexagon Metrology y EADS: convenio marco hasta 2014 •Brammer inaugura su nuevo centro de excelencia en Bilbao • Raúl Calleja, nuevo director de MATELEC •Carburos Metálicos y Abelló Linde invierten en una nueva planta en Sagunto (Valencia) • Unifrax anun-cia la finalización de la adquisición.

Artículos

• CONFEMETAL propone medidas de política económica para revitalizar la industria 8• GE presenta el primer sistema compacto de TC de 300 kV con detectabilidad de detalles 1 µm 10• Expositores y visitantes avalan el futuro de la Cumbre Industrial 12• HEGAN participa junto a nueve empresas de la Asociación Cluster en AIRTEC 2011 16• Coyuntura del metal - Por Confemetal 20• Hacer de la seguridad algo calculable. Elster Kromschröder cuenta con SIL y PL - Por David Agustí Mon-

tins 23• Nueva Cámara Termográfica testo 885 24• Algunas consideraciones sobre los tratamientos térmicos de los aceros rápidos (y Parte II) - Por Manuel

Antonio Martínez Baena y José Mª Palacios Reparaz (=) 26• Recuperación y reutilización de los aceites de temple - Por Víctor Gavaldà, Sr. Emili Tarrats, Sr. Lluis Ávila,

Sr. Josep Manuel Merlo 32• Efecto del voltaje y el flujo de gas en la rugosidad de recubrimientos de TiN fabricados por AC-PVD so-

bre aleaciones de magnesio - Por M. Pichel Martínez, G. Conejero Ortega, R. Barea del Cerro, D. Val Andres, M.Carsí Cebrián, N. Candela Vázquez 37

Guía de compras 44

Indice de Anunciantes 48

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Editorial

4 AÑOSCómo pasa el tiempo…

Hace 4 años que comenzamos nuestra andadura editorial yen este tiempo, todos los que formamos el Grupo PEDECAPRESS PUBLICACIONES, con sus 4 revistas, TRATER Press,FUNDI Press, MOLD Press y SURFAS Press, hemos logradoponer en sus manos 100 números.

En tiempos como los actuales hay que considerarlo un éxi-to, pero que hay que agradecer a todos los que lo hacen po-sible, trabajadores, colaboradores, articulistas, composición,imprenta, difusión, suscriptores, lectores, … Pero sobre todoa los anunciantes, que son quienes nos facilitan el soporteeconómico para hacer realidad las revistas. Sin ellos, no hu-biera sido posible.

Nuestro programa editorial seguirá siendo el mismo, editarrevistas de calidad con artículos interesantes y asistenciaa Ferias, Congresos y demás eventos de cada sector.

Sin duda, entre todos hemos logrado que cada revista dePEDECA sea líder en su sector.

Gracias a todos.

Antonio Pérez de Camino

NedermanadquiereDanthermFiltrationGracias a esta fusión entre Ne-derman y Dantherm Filtrationse ha producido una ampliaciónde los segmentos de clientes es-pecíficos y del número de mer-cados.

Nederman está fundamental-mente especializada en produc-tos y sistemas ideados para ga-rantizar la salud y la seguridad enespacios de trabajo, líneas de pro-ducción y unidades individuales.

Dantherm Filtration está espe-cializada en grandes sistemasde filtrado para limpiar el aireen líneas de procesado y en ins-talaciones de dimensiones sig-nificativas. Las soluciones deNederman son aptas para unvolumen de hasta unos 15.000metros cúbicos, mientras queDantherm Filtration funcionacon una capacidad de hasta150.000 aproximadamente.

Con frecuencia, las aplicacionesdel mismo cliente necesitan sis-temas grandes y pequeños. Gra-cias a esta fusión entre ambasempresas complementarias, Ne-derman puede ahora cubrir unárea muy amplia dentro del en-torno laboral y la limpieza de ai-re industrial, al mismo tiempoque puede ofrecer a sus clientesmás productos y soluciones másamplias en filtración industrial.

Grupo EADS. Nuestras solucio-nes para mediciones precisas,fiables e innovadoras confierenun valor substancial a los pro-ductos de EADS, así como a lasmejoras incorporadas y a lasnuevas gamas de aviones, comopor ejemplo el Airbus A350 XWBy el A320neo», añade Méhand I-dri, EMEA Business DevelopmentManager para los productos demetrología de Leica Geosystems.

Info 2

Brammerinaugura su nuevo centrode excelenciaen BilbaoBrammer Ibérica S.A., compañíalíder dedicada a servicios y so-luciones de mantenimiento pa-ra la industria, ha inauguradohoy su Centro de Excelencia enBilbao en una clara apuesta porla competitividad del sector in-dustrial en España. Con una in-versión de 300.000 euros, se tra-ta del primer centro de estascaracterísticas que abre la firmainglesa fuera de Gran Bretaña.

El nuevo centro de formación deBrammer ha sido inauguradopor el máximo responsable dela compañía en España, Neil Ro-gers, juntamente con el equipode gestión de la compañía.

Los 170 metros cuadrados de la

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Entre otros sectores, las solucio-nes Nederman tienen una im-portante implantación en:

• Industria del metal.

• Fundiciones y altos hornos.

• Mecanizado de materiales com-puestos.

Info 1

HexagonMetrologyy EADS: conveniomarco hasta 2014Hexagon Metrology y EADS con-firman la prórroga de un conve-nio marco hasta finales de 2014para todos los productos del ca-tálogo de metrología de LeicaGeosystems. Este nuevo conve-nio consolida la estrecha coope-ración entre el proveedor de sis-temas portátiles de metrología yel Grupo EADS. Desde el año2002 existe un convenio marcoentre EADS y Leica Geosystems.

Los equipos de la División deMetrología de Leica Geosystemsson herramientas esenciales pa-ra poder garantizar la calidad delproducto en las diferentes uni-dades de EADS. Estos equipos seutilizan frecuentemente en losprocesos de fabricación, verifica-ción y certificación de las herra-mientas y utillaje de produccióny de las piezas permitiendo unensamblaje verificado medianteprocesos metrológicos. Para E-ADS, el uso de innovadores equi-pos de metrología contribuye efi-cazmente a reducir la duraciónde los ciclos y los costes en unsector sumamente exigente.

«Este convenio corrobora nuestracapacidad para consolidarnoscomo uno de los privilegiadosproveedores de soluciones globa-les en metrología portátil para el

instalación se han dividido entres grandes zonas: Aprendiza-je, Exposición y Taller. El centrocuenta con múltiples muestrasde producto de 18 de los princi-pales proveedores en el merca-do y 18 stands de exposición.

El nuevo centro proporcionará en-sayos técnicos tanto para clientescomo para el equipo interno deingenieros y ayudará a mejorarhabilidades y conocimientos me-diante formación teórica y prácti-ca de productos y talleres.

Info 3

Raúl Calleja,nuevo directorde MATELECRaúl Calleja asume la Direcciónde MATELEC, Salón Internacionalde Material Eléctrico y EficienciaEnergética, en la nueva etapa queemprende dicho certamen, mar-cada por una reestructuración desus contenidos acordes al mo-mento actual de la industria, ypor un nuevo proyecto de feria o-rientada a dar cobertura a las ne-cesidades comerciales de las em-presas participantes así como delos profesionales del sector. Lapróxima edición de MATELEC,organizada por IFEMA, tendrá lu-gar del 23 al 26 de octubre de2012, en las instalaciones de Fe-ria de Madrid.

Con una amplia trayectoria co-mercial en IFEMA, Raúl Calleja,tras su paso como director co-mercial por la Feria Internacio-nal de Turismo, FITUR, y por elárea de Desarrollo de Negocio,está al frente actualmente de laFeria Internacional de Compo-nentes, Equipos y Servicios parala Automoción, MOTORTEC AU-TOMECHANIKA IBÉRICA, y la dela Feria Profesional del Sector deFrutas y Hortalizas, FRUIT A-TRACTION.

CarburosMetálicosy Abelló Lindeinviertenen una nuevaplantaen Sagunto(Valencia)Oxígeno de Sagunto, una JointVenture (50/50) entre las compa-ñías, Carburos Metálicos, grupoAir Products, y Abelló Linde,miembro del Grupo Linde, ha a-nunciado que invertirá más de40 millones de euros en una nue-va Unidad de Separación de Aire(ASU), localizada en Sagunto.

Esta mañana, directivos de am-bas compañías se han reunidocon Antonio Cejalvo, DirectorGeneral de Energía de la Conse-lleria de Economía, Industria yComercio de la Comunidad Va-lenciana y Alfredo Castelló, al-calde de Sagunto, así como conotras personalidades de la locali-dad, para celebrar oficialmenteel acto de colocación de la pri-mera piedra de las nuevas insta-laciones, un acto que muestra laimportante inversión llevada acabo en la región.

La División Linde Engineering esla encargada de construir la nue-

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El nuevo Director de MATELEC ysu equipo comercial asumen elreto de poner en marcha la nue-va etapa de la Feria que afrontasu próxima edición con una pro-funda renovación, siendo susnotas más destacadas el cambiode imagen, y la actualización yredefinición de sus sectores, deforma más acorde a la evoluciónde la industria. En concreto, laferia pasa a articularse en tornoa los segmentos de Iluminacióny Alumbrado y Desarrollos enLED; Integradores de Sistemas;Eficiencia Energética, y el deBuilding Automation, Control In-dustrial y Electrónica. Incluso laleyenda de MATELEC se hace ecode estos cambios, llamándose a-hora Salón Internacional de Ma-terial Eléctrico y de Eficiencia E-nergética.

Info 4

bricante de productos de aisla-miento de fibra cerámica, anun-cia que su filial del Reino Unido,Unifrax Limited, ha completadola adquisición, previamente a-nunciada, de Saffil 2011 Limitedy Saffil America, Inc. (en con-junto “Saffil”) de Dyson Groupplc.

La empresa Saffil tiene su sedeen Widnes en el Reino Unido.Tiene plantas de producción enel Reino Unido y Sudáfrica, asícomo oficinas regionales en losEE.UU., Japón y China, y repre-sentación de ventas en Brasil.

David E. Brooks, Presidente y CEOde Unifrax, comenta: “Las líneasde producto de Saffil, Fibras deAlta-Alúmina y Ecoflex, se com-plementan perfectamente con lagama de productos ofrecidos porUnifrax. Saffil fortalecerá signifi-cativamente nuestros negocios

de materiales para el control deemisiones y para el aislamientoindustrial.”

La empresa tiene aproximada-mente 300 empleados en todo elmundo, que se han unido al equi-po Unifrax.

Unifrax I LLC es líder mundial enel suministro de productos ais-lantes que se utilizan en muchasaplicaciones en la industria de al-ta temperatura, automoción yprotección pasiva al fuego. Laempresa cuenta con 25 plantasde fabricación en los EstadosUnidos, Europa, Asia, África delSur y Sudamérica, y empleaaproximadamente 1.600 perso-nas en todo el mundo.

Info 6

va planta, que sustituirá a las ins-talaciones que existen actual-mente en esta misma localidad, yque entrará en funcionamiento aprincipios de 2013. Utilizando lastecnologías y los procesos más a-vanzados, esta Unidad de Separa-ción de Aire aumentará conside-rablemente su eficiencia ener-gética y producirá aproximada-mente 400 toneladas por día de o-xígeno, nitrógeno y argón. Esta ci-fra supone triplicar los volúmenesactuales de producción.

Info 5

Unifrax anunciala finalizaciónde la adquisiciónUnifrax I LLC (“Unifrax”), consede en Niagara Falls, N.Y., fa-

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En su último Informe de Coyuntura Económi-ca y Laboral, la Confederación Española deOrganizaciones Empresariales del Metal,

CONFEMETAL, ha lanzado una serie de propuestaspara revitalizar la Industria que tras una crisis eco-nómica que dura ya cuatro años, se ha resentidoconsiderablemente hasta situarse según el Índicede Producción Industrial en niveles de 1993.

La industria necesita, en primer lugar de un entor-no normativo sencillo y previsible para las empre-sas, de una legislación que proporcione un marcoestable, predecible y adecuado que movilice haciala innovación y la competitividad, y que no sea unobstáculo a la inversión industrial.

Lamentablemente, la profusión legislativa nos hadotado de un cuerpo legislativo inmanejable quesupone altos costes formales y materiales, y la fal-ta de coordinación legislativa entre Estado, Comu-nidades Autónomas y Entes Locales, deriva en unafractura de la unidad de mercado.

Sobre esa base de mercado con la suficiente masacrítica, la industria necesita para superar la actual si-tuación de medidas específicas de apoyo hacia sec-tores estratégicos, como planes “prever” para bienesde inversión y consumo duradero, y el manteni-miento del esfuerzo inversor en infraestructurasproductivas que se debería favorecer con fuentes deinversión privada, permitirían contrarrestar el nega-tivo efecto que la escasez de crédito y los planes pú-blicos de inversión cortoplacistas han generado.

En paralelo, es necesario reactivar el acceso de lasempresas a la financiación en condiciones razona-bles y acabar con la morosidad, muy especialmentede las Administraciones Públicas, que está parali-zando la capacidad productiva de algunos sectores

y comprometiendo, incluso, la viabilidad y la super-vivencia de muchas empresas.

La limitación del acceso al crédito y la morosidad,están comprometiendo la solidez patrimonial delas empresas, lo que ralentizará el ritmo de la recu-peración cuando se inicie y causará problemas deviabilidad futura, especialmente a las pymes.

La industria es el primer sector consumidor deenergía y en base a ello necesita un suministro pre-visible, seguro y a precios competitivos. Más efi-ciencia y menos emisiones de carbono significaninnovación e inversión, lo que adicionalmente oca-sionará un impulso positivo a la economía españo-la y a la Industria, siempre y cuando no se pierda enlos caminos de más reglamentación y restricciones,y se centre en favorecer la asunción de tecnologíasy productos energéticamente eficientes y ya dispo-nibles hoy.

Es necesario modernizar toda la cadena de genera-ción, transmisión y distribución de electricidad, paralograr una mayor seguridad energética, con mejoresinfraestructuras y redes, y con un “mix” de fuentesde generación, sin exclusiones por motivaciones notécnicas, que permita un suministro seguro, previsi-ble y a precios razonables y sin distorsiones. La nor-mativa energética debe centrarse realmente en tras-ladar la eficiencia energética al mercado –más queen regular y limitar las tecnologías– y en desarrollarlas necesarias infraestructuras.

El futuro de la Industria es clave, más que las ayu-das públicas y las subvenciones es una fiscalidadadecuada que pasa por una reducción del Impues-to sobre Sociedades, especialmente para las Pymesque si bien disfrutan de un tipo inferior al de lasgrandes empresas, pagan sus impuestos con un ti-

CONFEMETAL propone medidasde política económicapara revitalizar la industria

En el terreno de la formación, en el que se juegauna parte importante de nuestra competitividad,es necesaria la colaboración entre centros educati-vos y empresas, y un esfuerzo para que en todoslos escalones formativos se haga atractivo el em-pleo industrial, muy especialmente entre las muje-res, insuficientemente representada en muchas delas profesiones tradicionales de la industria. Peroel gran reto formativo esta en dotar a los trabaja-dores de la cualificación y las herramientas de a-daptación profesional que les permitan afrontarcrecientes cambios tecnológicos y exigencias com-petitivas.

Por último, el Informe de CONFEMETAL se refiere ala necesidad de un mercado laboral flexible quepermita seguir ofreciendo empleo sólido y de cali-dad, para lo que serían necesarios la reducción ysimplificación de las excesivas modalidades decontratación y despido, la flexibilización del despi-do, la reducción de las elevadas cotizaciones socia-les empresariales y la solución al grave problema,económico y organizativo, que supone el absentis-mo laboral, muy especialmente por incapacidadtemporal.

po efectivo superior al no disfrutar del mismo nivelde deducciones.

Pero, según CONFEMETAL, la actividad industrial es,por definición, riesgo e innovación y su éxito depen-de de las inversiones en I+D y del desarrollo de pro-ductos innovadores que deben fomentarse orientan-do el esfuerzo de investigación al mercado. Adecuarel marco de la investigación a las necesidades de py-mes industrial, simplificar el tratamiento fiscal de lainversión en I+D+i, fomentar la colaboración Univer-sidad-Empresa, mejorar la financiación y simplificarprocedimientos, normativas y reglamentaciones re-dundará en hacer más atractiva la inversión en in-vestigación, desarrollo e innovación en España.

Actualmente la industria sufre una sobrerregula-ción y una dispersión normativa medioambientalque obstaculizan su desarrollo. La industria preci-sa criterios ambientales proporcionados, únicos yhomogéneos en todo el mercado nacional, estabili-dad y previsibilidad del marco normativo y un con-trol real de productos, que no siempre cumplen losestrictos estándares medioambientales en sus paí-ses de origen y que inundan nuestros mercados.

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El nuevo phoenix v|tome|x m de la división detecnologías de inspección de GE es el primersistema compacto de tomografía computeri-

zada de 300 kV del sector para metrología 3D yanálisis de fallos con detectabilidad de detalles in-ferior a 1µm.

Este sistema proporciona una ampliación y resolu-ción excelentes para muestras de metal de elevada

absorción. Con hasta 500 W, también dispone desuficiente potencia de tubo para examinar unaamplia gama de piezas, incluso fundiciones de me-tales ligeros en sólo unos minutos. Su configura-ción opcional de doble tubo ofrece una nanoCT® dealta resolución de muestras de baja absorción. Estaversatilidad garantiza un amplio espectro de apli-caciones de este nuevo sistema en ciencia de losmateriales, análisis de fallos industriales, control

de procesos y en metrología 3D ensectores industriales tan variadoscomo el de la fundición y la elec-trónica o el de los plásticos, la geo-logía y el aeroespacial, incluso enel de la inspección de álabes deturbina.

En palabras de Oliver Brunke, di-rector de producto de CT de la líneade productos de radiografía phoe-nix de GE: "este nuevo sistema deTC amplía nuestra serie v|tome|x ynuestro exclusivo tubo de rayos Xde 300kV/500W con microfoco. Es-tá ahora disponible por primeravez en sistema compacto de labo-ratorio, complementando nuestraamplia versión v|tome|x L de acce-so total, así como nuestro v|tome|xcompacto. La calidad superior de i-magen del phoenix v|tome|x m sedebe al uso de tecnología internaen todos los componentes princi-pales de hardware y software, in-

GE presenta el primer sistemacompacto de TC de 300 kVcon detectabilidad de detalles 1 µm

cluida la tecnología del tubo de rayos X de altaresolución y los arrays de detectores digitalesde rayos X DXR con estabilización de tempera-tura de GE.

El nuevo sistema de TC de GE es apto para usocon muestras de 600 x 600 mm con un campode visión de hasta 300 mm de diámetro, 600mm de alto y hasta 50 kg de peso. Dispone demanipulación con base de granito y una cabi-na con control de temperatura para una medi-ción y una repetibilidad de precisión extrema-damente elevadas y está asimismo equipadocon software CT phoenix datos|x 2.0 | que per-mite una adquisición de datos, un procesa-miento y visualización de volumen totalmenteautomatizados, mediante la función de click &measure|CT del software. Los resultados de re-construcción en 3D están disponibles en cues-tión de minutos con la opción velo|CT del sis-tema.

La elevada ampliación del sistema provienedel diseño del tubo unipolar de 300 kV conmicrofoco de GE, cuya distancia de trabajomínima desde el punto focal a la apertura desalida del haz de rayos X es de sólo unos 4,5mm. Esto contrasta con los tubos bipolaresconvencionales, que cuentan con mayoresdistancias mínimas de trabajo, en los que au-menta así la distancia del punto focal al obje-to de destino y por lo tanto se limita la am-pliación. Para escaneos de resoluciónespecialmente alta, se puede seleccionar untubo opcional de elevada potencia de 180 kVcon nanofoco pulsando un botón.


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Cumbre Industrial y Tecnológica 2011 seclausuró en un ambiente de positividad yoptimismo, basado en el número de profe-

sionales que asistieron al certamen y que alcanza-ron la cifra de 8.077, y por la calidad de los contac-tos comerciales realizados durante el certamenque se celebró en las instalaciones de Bilbao Exhi-bition Centre, del 27 al 30 de septiembre.

Por tanto, en su condición de feria estatal única deestas características y de referente destacado en elámbito continental, Cumbre Industrial y Tecnoló-gica no sólo mantuvo su índice de actividad y di-versidad de oferta gracias a la presencia de empre-

sas, grupos empresariales, cámaras de comercio yprofesionales de 26 países, sino que garantizó sufuturo como exposición.

Más de 8.000 profesionales, procedentes de Fran-cia, Portugal, Brasil, Alemania, Italia, Reino Unido,México, Austria, Venezuela y Bélgica, entre otrospaíses, participaron en la muestra, a la que tam-bién se acercaron representantes de todas las Co-munidades Autónomas.

En concreto, la asistencia de profesionales de fuerade la zona norte se incrementó, un año más, hastasobrepasar el 33% del conjunto de visitantes nacio-

Expositores y visitantes avalanel futuro de la Cumbre Industrial

nales. Por otra parte, la presencia de profesionalesextranjeros supuso el 7% del colectivo total de visi-tantes.

Entre los sectores que destacaron por su interésentre los profesionales sobresalieron los de meca-nización y transformación de piezas, ingenierías,fundición, moldes y matrices, plásticos y trata-mientos térmicos.

Hay que subrayar el nivel de relevancia de los pro-fesionales que asistieron a la Cumbre, que en unalto índice procedían de los departamentos técni-co, compras y gerencia. Entre esos directivos estu-vieron representantes de empresas como Merce-des, Siemens, Michelin, Sener, Alstom, Danobat,Aernnova, Areva, o la empresa de ferrocarrilesfrancesa SNCF, entre otras.

Satisfacción de los expositores

En cuanto a la satisfacción demostrada por los ex-positores al finalizar la feria cabe destacar los co-mentarios realizados por Aitor Guerra, Director dela Bolsa de Subcontratación de la Cámara de Co-


mercio de Bilbao, quien señaló que “La Cumbre In-dustrial y Tecnológica sigue viva. Se ha conseguidocelebrarla y mantenerla, y ahora hay que poten-ciarla. Hay que trasmitir a las empresas que estecertamen es importante tanto por la jornadas, queha habido, con charlas interesantes, como por losproductos expuestos, y convencerlos que hay queestar.” En cuanto a los visitantes profesionales, Ai-tor Guerra manifestó que "ha habido visitas de ca-lidad”.

Por su parte, Mila Aibar, Responsable de Subcon-tratación de la Cámara de Bayona, manifestó que“esperaba más actividad. Pero hemos tenido bue-nos contactos, selectos, y de interés para el gru-po”.

José Ramón Fernández, Director Gerente de Ma-

drid Plataforma de Automoción- Madrid Network,comentó que “es la primera vez que participamosen el certamen y me ha causado una buena im-presión. La organización impecable. Hemos teni-do visitas interesantes de empresas que nos que-rían conocer para contactar. En general, elresultado obtenido ha superado las expectativasprevistas con una suerte variopinta. Algunos yapensamos volver la próxima edición con más aso-ciados”.

Borja García, Responsable Departamento de Mar-keting de UNILASER, (empresa de soldadura, cortey grabado láser en 3D), comentó que “La impresiónes buena. Los contactos han sido buenos, y princi-palmente de los sectores automoción, máquinaherramienta, aeroespacial, accesorios de maquina-ria y naval. Volveremos sin duda”.

DÍA DE FRANCIA Y JORNADAS TÉCNICAS

Con respecto a la celebración del “Día de Francia” ylas más de una docena de Jornadas Técnicas, entrelas que cabe destacar las organizadas por Siderex(Precluster de la Siderurgia del País Vasco), el VIIForum Técnico Internacional de la Fundición y las IJornadas de Innovación y Desarrollo en el SectorFerroviario, participaron 700 personas, que asistie-ron a las conferencias que se desarrollaron en dife-rentes salas de BEC.

Cumbre Industrial y Tecnológica 2011 contó conun total de 888 firmas expositoras, representativasde los sectores más relevantes relacionados conlos procesos de fabricación, procedentes de Fran-cia, Portugal, Italia, Alemania, Marruecos, Túnez,Reino Unido, República Checa, China y, por su-puesto, España, entre otros países.

El certamen contó por vez primera, con la figura deFrancia como "País de Honor". Entre las visitas i-lustres destacó la del Viceconsejero de Industria yEnergía del Gobierno Vasco, Xabier Garmendia,quien inauguró el certamen, así como el Diputadode Promoción Económica de la Diputación Foral deBizkaia, Imanol Pradales, el Cónsul de Francia enBilbao, Didier Ortolland, el Director General de UBI-France, Nicolas Mouscheron, y el agregado comer-cial de UBI-France, Jerome Revole. También asis-tieron al certamen el Embajador de la RepúblicaCheca, Karel Beran, y los miembros de la Comisiónde Industria de la Cámara de Comercio de Álava,encabezada por su Presidente, Amadeo Álvarez,entre otros.


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La Asociación Cluster HEGAN participa junto anueve socios del Cluster vasco en AIRTEC 2011,la Feria Internacional de Proveedores para el

Sector Aeroespacial, con el objetivo de consolidar susituación en la cadena de suministro de aeronáuticay espacio, fundamentalmente en los mercados deleste europeo. La oferta vasca mostrará sus últimosproyectos de espacio y aeronáutica, sus innovadoresmedios de producción, la oferta especializada de en-sayos y sus capacidades para responder a los desafí-os tecnológicos del sector. El evento, durante el cualse desarrollará una convención de negocios basadaen entrevistas de trabajo entre contratistas y sumi-nistradores aeroespaciales, con agendas estableci-das de antemano, tiene lugar en Fráncfort, entre losdías 2 y 4 de noviembre.

Alemania es desde 2009 el principal destinatariode las ventas exteriores de los miembros de HE-GAN. En el último ejercicio, las exportaciones a es-te país se situaron en un porcentaje del 29% sobreel total de las exportaciones del periodo, con unacifra superior a los 225 millones de euros y un cre-cimiento de más del 15% sobre el año anterior.

HEGAN contará en AIRTEC 2011 con una superficiede exposición de 42 metros cuadrados, un espaciosimilar al ocupado en la pasada edición de Le Bour-get 2011, celebrado en junio. En el stand le acom-pañan las organizaciones Aerometallic (Grupo A-ernnova), Aciturri, Alfa, CTA, Ingemat, Tecnalia yWEC. Por su parte, las compañías Sener y Novalticontarán con stand propio en este certamen, parti-cipando la primera de ellas como empresa contra-

tista en la convención de negocios descrita. Hayque destacar también la asistencia de Reductia, a-grupación empresarial en la que participan las fir-mas alavesas Aratz y Burdinberri, junto a otras doscompañías de Castilla-La Mancha y Castilla-León,respectivamente. En la feria estará presente igual-mente la asociación vasca Innovalia.

La edición de este año está estructurada en lascuatro áreas de industria de Helicópteros, aplica-ciones comerciales para el Espacio, Composites yUAS (Vehículos Aéreos No Tripulados), un sectorcuya demanda se duplicará previsiblemente en lospróximos diez años.

Como novedad de la sexta convocatoria de AIRTECdestaca la participación de la corporación chinaComac en los encuentros B2B, junto a Airbus y Bo-eing. El grupo chino pretende convertirse en el ter-cer mayor fabricante mundial de aviones por de-trás de estos dos agentes. Para lograrlo estáinmersa en actividades de I+D, ensayos y la fabri-cación de aviones comerciales, así como en nego-cios de leasing y operaciones. El prototipo ComacC919 ya ha sido presentado en el último año y harecibido las primeras órdenes de compra. Las pri-meras entregas de este avión de medio alcance,con espacio para 150/190 pasajeros, está previstopara los próximos años.

En la edición de 2010, el evento organizó 2.000 en-trevistas de negocio, ocupó una superficie de expo-sición de 7.000 metros cuadrados y contó con re-presentantes de 40 países, de los cuales el 45,4%eran empresas internacionales. En esta convocato-

HEGAN participa junto a nueveempresas de la Asociación Clusteren AIRTEC 2011

ria han confirmado su presencia, entre otros,Airbus, Boeing, Comac, Embraer, Pratt & Whit-ney, Safran, Spirit, Sabca, Honeywell, AeroVodo-chody, Avio, TAI, Astrium, Lockheed Martin, T-hales Alenia Space, OGMA, Arianespace y lascorporaciones United Aircraft Corporation (Ru-sia), Jetro (Japan), OGMA (Portugal).

Expositores de HEGAN en AIRTEC 2011

Para Aciturri, AIRTEC es un espacio perfecto parael encuentro de las empresas del sector aeronáu-tico. En los últimos años la empresa ha abordadoun proceso de crecimiento importante, incremen-tando su facturación, centros de trabajo, colabo-radores, etc. pero sobre todo ha incorporado co-nocimiento, experiencia y tecnología. Completarel círculo de tecnologías permite a Aciturri plante-ar al mercado una oferta más completa y amplia.Esto se ha traducido en la confianza depositadapor Airbus al adjudicar a Aciturri proyectos comoel VTP o las partes internas de la sección 19 delA350. El marco de la feria permite a Aciturri tras-ladar al mercado la culminación de su proceso deintegración e incorporación de tecnologías paraconsolidarse como TIER 1 y su capacidad para a-sumir compromisos mucho más complejos.

La actividad principal de Aerometallic es la fa-bricación de componentes metálicos para lossectores Aeroespacial y de Defensa. También A-erometalic se encuentra en un momento de ex-pansión de sus actividades, posicionándose co-mo un proveedor Tier2 en el mercado global,con 6 centros de producción localizados en Eu-ropa y América. Aerometallic se apoya en suscapacidades avanzadas de fabricación, unaplantilla altamente experimentada tras nume-rosos años de experiencia de fabricación y el a-poyo de la Ingeniería concurrente de producto yfabricación del grupo Aernnova.

Por su parte, CTA busca establecer contactos conlos departamentos de ingeniería de empresas fa-bricantes de componentes o de aviones que ne-cesiten mejorar, desarrollar o certificar solucio-nes estructurales nuevas o innovadores en sudiseño estructural del avión y que requieren en-sayos. Las áreas en las que CTA cuenta con unagran experiencia son las correspondientes a en-sayos de fuego, ensayos de componentes estruc-turales y a escala completa, o del sistema del trende aterrizaje, como los del actuador de retrac-ción. El centro tecnológico también oferta ensa-

del A350XWB, entre otros. La actividad de SENER enEspacio está respaldada por los más de 240 equiposde vuelo que ha suministrado, a lo largo de sus másde 40 años de historia, para 53 satélites y otras infra-estructuras espaciales como la ISS. En Aeronáutica yVehículos, realiza tanto desarrollos como proyectos‘llave en mano’ de máquinas de producción de com-posites y líneas automáticas de montaje, especial-mente en sistemas automáticos de manipulación yposicionado, máquinas de conformado en caliente ohot forming y máquinas de pultrusión. Además, gra-cias a la extrapolación de su experiencia en camposcomo Espacio y Defensa, SENER desarrolla el diseño,fabricación, montaje, integración y ensayos de ac-tuadores electromecánicos para aviones, helicópte-ros, motores de avión y UAV, e integra sistemas concapacidades de Health Monitoring.

WEC – Wallair Engine Components-, pertenecienteal Grupo Ormazabal, se dedica al desarrollo y fabri-cación de componentes de motores aeronáuticos ycuenta entre sus clientes a los grandes fabricantesmundiales de este sector, con una equilibrada pre-sencia en aplicaciones civiles y de Defensa. WECdesarrolla su actividad desde inicios de los años 90,y está dando los pasos necesarios para convertirseen referencia europea de componentes de motoresaeronáuticos, con una alta especialización en ma-teriales y procesos avanzados. Durante Airtec2011, WEC expone al público sus capacidades ymedios para responder a los crecientes desafíostecnológicos que se presentan en lo relativo a me-joras en eficiencia y reducción del impacto medio-ambiental de las nuevas generaciones de motores.Con esta tercera participación en AIRTEC, WECcontinúa consolidando su posición a nivel euro-peo, prestando una especial atención al potencialque encierra el mercado alemán.

TECNALIA acude a AIRTEC con el fin de afianzar anivel internacional su posición en el sector aeroes-pacial. En la feria TECNALIA presentará sus líneastecnológicas estratégicas de aplicación en el sec-tor; líneas en las que TECNALIA cuenta con desa-rrollos propios con diferentes grados de madurez oTRL (Technological Readiness Level).

Finalmente, Reductia integrada por los dos asocia-dos al Cluster HEGAN Aratz y Burdinberri, junto alas compañías palentina y toledana Inmapa y Ju-pasa, respectivamente, se dará a conocer a nivelinternacional como TIER 1 de utillaje para la ejecu-ción de proyectos llave en mano, al tiempo que i-dentificarán potenciales partners y oportunidadesde negocio, mediante las B2B meetings.


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yos de vibración y medioambientales para compo-nentes aeronáuticos.

Ingemat presenta en esta edición de Airtec su ca-pacidad para el suministro llave en mano de me-dios de producción de aeroestructuras y maquina-ria especial. Tras la participación en el programaAirbus A350 (equipos de producción para la estruc-tura de la belly fairing), la compañía quiere impul-sar su actividad en el sector aeronáutico estable-ciendo nuevos contactos comerciales gracias a laplataforma B2B y a su presencia en AIRTEC.

También para Alfa Microfusión su objetivo es esta-blecer contactos y mantener reuniones de trabajocon clientes potenciales centroeuropeos a los quepresentarán su empresa y tecnología, y evaluaránlas posibilidades de negocio futuro con las mismas.

Novalti estrena representación en Airtec 2011 a tra-vés de un espacio propio en el que expondrá a visi-tantes y clientes sus capacidades de ingeniería, fa-bricación, gestión de programas y desarrollo integralde producto y proceso en los sectores aeronáutico yespacial. El objetivo de Novalti en este encuentro espotenciar el camino de la internacionalización ini-ciado a lo largo de 2011, poniendo a disposición delmercado europeo su amplia experiencia, avanzadatecnología y el Know-How adquirido durante los úl-timos 25 años en los ámbitos de diseño, fabricación ymontaje de estructuras de aeronaves, componentesde turbinas y equipos para el espacio.

En Airtec 2011 el grupo de ingeniería y tecnología SE-NER mostrará algunos de sus proyectos en Espacio–como su participación en Proba 3, donde SENER esresponsable último del proyecto como contratistaprincipal, y en otras misiones clave como Sentinel,Gaia, World Space Observatory o Meteosat TerceraGeneración– y en Aeronáutica y Vehículos, donde haentregado ‘llave en mano’ sistemas de producciónpara los larguerillos del ala y el ensamblaje del HTP

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La actividad productiva del Metal, medida porel Indicador de Producción del Metal (IPIMET)descendió en el segundo trimestre un –2,7%,

después del 2,9% de crecimiento registrado en eltrimestre anterior.

El dato de julio también ha sido negativo, un –3,7%

de caída interanual, con lo que se acumula en loque va de año 2011 un descenso del –0,5%, frente al2,9% de incremento que se anotaba en el mismoperíodo del año anterior.

El Índice de Entrada de Pedidos de la Industria delMetal (IEPMET) evolucionó peor que la cifra de ne-

gocios y se redujo un –2,9%en julio, tras el incrementodel 1,9% de junio.

También se observa una re-ducción en las tasas de va-riación trimestrales, con uncrecimiento en el segundotrimestre del 3,7%, frente al10,3% del primer trimestre.El Índice de Cifra de Nego-cios de la Industria del Metal(ICNMET) creció en julio un4% (3% en junio) si bien seobserva una ralentización enel ritmo de crecimiento tri-mestral, el 3,3% en el segun-do trimestre después del 8%del trimestre anterior.

Comercio Exterior

Las exportaciones del Sec-tor del Metal en el mes dejunio aumentaron un 10,6%en comparación al mismomes del año anterior, des-pués del 12,9% de mayo,

Coyuntura del metalPPoorr CCoonnffeemmeettaall

continuando el impor-tante impulso de las ex-portaciones y con ello elapoyo a la actividad pro-ductiva del Metal. En elacumulado de los seisprimeros meses de 2011,las exportaciones delMetal suben un 18,7%.

Por su parte, las importa-ciones, que venían cre-ciendo a menor ritmo,han retrocedido en junio,un –6,9%, después del 1%interanual de mayo, acu-mulando en el primer semestre un incremento del4,8% de aumento en comparación al mismo períododel año anterior.

Según los tipos de bienes y para los seis primerosmeses del año 2011, cabe destacar el aumento delas exportaciones de metales comunes y sus ma-nufacturas un 22,3%, de las de maquinaria, apara-tos y material eléctrico un 17,4%, las de material detransporte un 18,2% y las de instrumentos mecáni-cos de precisión, el 10,7%.

Por su parte, las importaciones de metales comu-nes y sus manufacturas aumentaron un 21,3%, lasde máquinas, aparatos y material eléctrico un1,7%, las de instrumentos mecánicos de precisiónun 2,7% y las de material de transporte un 0,2%.

Mercado laboral

Según la EPA sectorial (CNAE2009) el número deocupados en la Industrial del Metal (divisionesCNAE2009 del 24 al 30 y el 33) alcanzó la cifra de973.700 personas en el segundo trimestre de 2011, loque supone un aumento del 0,5% en comparación almismo trimestre de 2010.

En términos absolutos se observa un aumento de1.900 empleos con respecto a un año antes. En loque va de año, el empleo en el Metal se ha reducidoun –1,2% en comparación al primer semestre de2010, con un total de 958.700 ocupados de media,frente a los 969.600 ocupados del mismo período delaño anterior.

El número de parados EPA en la Industria del Metalen el segundo trimestre de 2011, alcanzó la cifra de90.000 personas, lo que supone una reducción del-1,7% en comparación a los 91.600 parados del mis-mo período del año anterior.

En el acumulado del año se registra una caída del–14%. La reducción del paro en el sector ha sidoconsecuencia del leve aumento del empleo, así co-mo de la reducción de los activos (un –2,4% en lamedia del año).

Finalmente, la tasa de paro en la Industria del Me-tal subió dos décimas con respecto al trimestre an-terior, hasta el 8,5% de la población activa, aunquese redujo en comparación al mismo período del a-ño anterior en una décima.

El número de afiliados a la Seguridad Social en laIndustria del Metal alcanzó en julio la 751.510personas, lo que supone una caída del –2,1% encomparación a los 767.493 afiliados del mismomes de 2010. En la media de los primeros sieteprimeros meses del año 2011 se alcanza la cifra de749.081 afiliados, lo que supone una caída del–2,4%.

Evolución del Mercado de Productos de Acero

Productos Siderúrgicos Planos

Según la última información facilitada por la Aso-ciación Española de Transformadores de ProductosPlanos Siderúrgicos (TRANSID), el mes de septiem-bre ha empezado fatal. Los precios son iguales alos del mes de Junio y no hay stocks.

Productos Siderúrgicos Largos

Según la última información facilitada por la Uniónde Almacenistas de Hierros de España (UAHE), lademanda en estos momentos casi no existe y la es-tabilidad de los precios está pendiente de su apari-ción. ¿Tendremos que esperar a Diciembre?


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Los equipos de tratamiento térmico debencumplir con altos niveles de seguridad y fia-bilidad para que se generen los niveles de

riesgo más bajo posible para las personas, el medioambiente, productos y procesos en caso de unaavería. Basado en la probabilidad, la evaluación deriesgos y la prevención se están convirtiendo cadavez más, en una área de aplicación muy popular -como el Safety Integrity Level (SIL) y el Performan-ce Level (PL). El análisis integral del riesgo, lo cuales la mejor vía de identificar los riesgos potencia-les, sienta las bases de estas consideraciones. Estasse basan en unas medidas precisamente armoni-zadas de las funciones individuales de seguridadpara minimizar los riesgos.

Para Elster Kromschröder, éste es un paso impor-tante en la dirección correcta, ya que la seguridadno sólo se evalúa en términos de calidad, sino tam-bién en términos de cantidad. Elster dispone denumerosos dispositivos Kromschröder ya certifica-dos según SIL / PL y con todos los requisitos de se-guridad, los cuales se tienen en cuenta ya en la e-tapa de construcción. Por ejemplo, los presostatosDG y las válvulas de cierre automático VAS 1 sepuede utilizar hasta SIL 3 y PL e. Esto también se a-plica a unidades automáticas de control del que-mador de la serie de PFU y de protección del siste-ma de control FCU 500, dispositivo completamentenuevo para el mercado. Puesto que es una entidadexterna quien lleva a cabo la certificación de Nivel3, la empresa trabaja en colaboración con las auto-ridades de inspección técnica alemana TÜV Rhein-land, TÜV Süd y KIWA Gastec en los Países Bajos.

"Damos la bienvenida a esta tendencia, ya que añadeotro elemento fundamental para el objetivo, relacio-nado con la seguridad de optimización de equipos detratamiento térmico en cuanto a las medidas de pre-vención de riesgos”, dice Ulrich Engelmann, respon-sable de Marqueting para productos de calor de pro-ceso de Elster Kromschröder. Siempre ha sido uno delos principios de diseño de la compañía el asegurarsede que los circuitos de seguridad de los sistemas ysubsistemas se ajustencon precisión a la pre-vención de todos losriesgos posibles. "Nues-tro éxito se debe al he-cho de que podemos o-frecer soluciones amedida para cada exi-gencia del sistema deprotección. Esto, por su-puesto, también se apli-ca a SIL / PL y vamos aseguir para alinear cons-tantemente nuestra gama de productos a ello", aña-de Engelmann. "Nuestro enfoque es mantener la op-timización del hardware y software básico denuestros componentes, desde el punto de vista técni-co, de seguridad y más allá, de tal forma que se pue-dan aplicar los requisitos funcionales de los compo-nentes para equipos de tratamiento térmico de unamanera fácil."

Elster Kromschröder puede ofrecer a las empresasinteresadas un apoyo específico y competente a lahora de rediseñar las funciones de seguridad enconformidad con las normas SIL y PL.

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de empresas metalúrgicas, particularmente, del sector auxiliardel automóvil. Otras han sido impartidas, también, a alumnos deescuelas de ingeniería y de formación profesional.

E l propósito que nos ha guiado es el de contribuir a despertarun mayor interés por los temas que presentamos, permitien-

do así la adquisición de unos conocimientos básicos y una visiónde conjunto, clara y sencilla, necesarios para los que han de uti-lizar o han de tratar los aceros y aleaciones; no olvidándonos deaquéllos que sin participar en los procesos industriales están in-teresados, de una forma general, en el conocimiento de los ma-teriales metálicos y de su tratamiento térmico.

No pretendemos haber sido originales al recoger y redactarlos temas propuestos. Hemos aprovechado información

procedente de las obras más importantes ya existentes; y, funda-mentalmente, aportamos nuestra experiencia personal adquiriday acumulada durante largos años en la docencia y de una dilata-da vida de trabajo en la industria metalúrgica en sus distintos sec-tores: aeronáutica –motores–, automoción, máquinas herramien-ta, tratamientos térmicos y, en especial, en el de aceros finos deconstrucción mecánica y de ingeniería. Por tanto, la única justifi-

cación de este libro radica en los temas particulares que trata, suordenación y la manera en que se exponen.

E l segundo volumen describe, de una manera práctica, clara,concisa y amena el estado del arte en todo lo que concierne

a los aceros finos de construcción mecánica y a los aceros inoxida-bles, su utilización y sus tratamientos térmicos. Tanto los que hande utilizar como los que han de tratar estos grupos de aceros, en-contrarán en este segundo volumen los conocimientos básicos ynecesarios para acertar en la elección del acero y el tratamientotérmico más adecuados a sus fines. También es recomendablepara aquéllos que, sin participar en los procesos industriales, es-tán interesados de un modo general, en el conocimiento de losaceros finos y su tratamiento térmico.

E l segundo volumen está dividido en dos partes. En la primeraque consta de 9 capítulos se examinan los aceros de construc-

ción al carbono y aleados, los aceros de cementación y nitru-ración, los aceros para muelles, los de fácil maquinabilidad y demaquinabilidad mejorada, los microaleados, los aceros para de-formación y extrusión en frío y los aceros para rodamientos. Lostres capítulos de la segunda parte están dedicados a los aceros i-noxidables, haciendo hincapié en su comportamiento frente a lacorrosión, y a los aceros maraging.

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El rendimiento máximo de una herramienta decorte, fabricada de acero rápido, sólo es alcanzablecuando se parte de un material de calidad; y almismo tiempo, se le ha realizado un tratamientotérmico correcto. Pero a pesar de todos los avancestecnológicos en el conocimiento de los factoresque regulan un perfecto tratamiento térmico; laverdad es, que la experiencia de aquellas personasque los llevan a cabo juega un papel importantísi-mo y fundamental que es difícil de igualar.

12.5. Revenido

El tratamiento de revenido tiene un papel muy re-levante en los aceros rápidos; ya que al mismotiempo que aumenta la tenacidad y reduce las ten-siones de temple, se logra el desarrollo de la dure-za secundaria.

Durante el revenido, cuando se calienta el acero atemperaturas crecientes entre 150 y 425 ºC, se des-compone la martensita de temple y se precipita ce-mentita; causa por la cual se produce una dismi-nución de volumen. La austenita retenida no se veafectada en esta zona de temperaturas de revenido–150 ÷ 425 ºC–, pero sí disminuye la dureza confor-me aumenta la temperatura entre esos límites decalentamiento; ya que, por el propio efecto de re-venido, la martensita se hace más blanda.

Por encima de la temperatura 425 ºC, empieza adesarrollarse el fenómeno de dureza secundaria.Cuando se llega a la temperatura ideal de reveni-do, figura 15, –temperatura entre 550 y 565 ºC– ydespués de cierto tiempo a dicha temperatura, tie-ne lugar la precipitación de carburos complejos

presentes en la austenita retenida. Desde ese mo-mento la austenita se hace menos estable y setransforma en martensita durante el enfriamientoque sigue al ciclo de calentamiento a la tempera-tura de revenido. La transformación austenita-martensita (γγ →→ αα) lleva consigo un aumento devolumen.

El hecho de que la transformación de la austenitaretenida se produzca durante el enfriamiento quesigue al calentamiento de revenido, nos da una indi-cación muy valiosa para la aplicación práctica delrevenido: (1) gran dificultad de transformación de laaustenita retenida en martensita, mediante untiempo muy prolongado de revenido; (2) la transfor-mación γ → α es mucho más fácil si realizamos doso tres revenidos de corta duración; y (3) esto justifi-ca el porqué de dejar enfriar, por completo, –tempe-ratura entre 50 y 80 ºC– la herramienta después decada revenido

Algunas consideracionessobre los tratamientos térmicosde los aceros rápidos (y Parte II)PPoorr MMaannuueell AAnnttoonniioo MMaarrttíínneezz BBaaeennaa yy JJoosséé MMªª PPaallaacciiooss RReeppaarraazz ((=))

Figura Nº 15. Variación de la dureza en función de la tempera-tura de revenido de un acero rápido templado a distintas tem-peraturas de austenización. Acero 18-4-1.

Hay que recordar que el aumento de la dureza se-cundaria y ¨resistencia al rojo¨ es máximo, cuandoel temple ha tenido lugar a una temperatura lo su-ficiente elevada, que permita una buena disolu-ción de los carburos, además de presentar un altocontenido de austenita retenida.

Con un correcto ciclo de revenido, de las herramien-tas y útiles fabricados de acero rápido se logra:

• Eliminar las tensiones de temple e incrementarsu tenacidad relativa.

• Aumentar la dureza, debido al endurecimientopor precipitación: dureza secundaria.

• Dureza secundaria que origina nuevas tensio-nes, por lo que hay necesidad de un segundorevenido, y a veces un tercer revenido para eli-minar, casi en su totalidad, la austenita reteni-da y las tensiones habidas.

A veces se aconseja un revenido final de las herra-mientas a temperatura próxima a 200 º C, con el finde atenuar las tensiones de la última transforma-ción de la austenita en martensita. En realidad lamejora fundamental, que se obtiene con dicho reve-nido, es el aumento muy significativo de la conduc-tibilidad térmica (+ 35%), lo cual tiene gran impor-tancia sobre el rendimiento de las herramientascorrespondientes.

Por último, advertir que nunca se debe realizar elrevenido hasta que no se haya alcanzado el enfria-miento completo del material, confirmado por to-que al tacto de la herramienta templada. Hay quepuntualizar, también, que no se debe demorar mu-

Cuando el revenido se realiza a temperatura por en-cima de 570 ºC los carburos, por coalescencia, cre-cen muy rápidamente y su tamaño se hace mayor.Mientras que si realizamos, después, un segundorevenido a temperatura correcta, –que es siempre másbaja de 570 ºC – nos encontraremos una gran canti-dad de martensita sin revenir, del orden de 20 a 30por 100 (20/30%), que es frágil y está muy tensiona-da. Por tal circunstancia es necesario realizar, en lamayoría de las veces, un tercer revenido: figura 16.

Figura Nº 16. Contenido de austenita retenida (%) según latemperatura de revenido y del número de revenidos realizados:Acero rápido 6-5-3 templado.

Resumiendo: la estructura del acero templado esmuy frágil y está constituida por martensita, aus-tenita retenida (≈ 20%), y carburos sin disolver,principalmente, carburos primarios. En el revenidodel acero rápido, el material comienza a ablandar-se a partir de temperaturas próximas a 350 ºC, porel efecto de distensión de la martensita de temple.Con calentamientos a temperaturas crecientes en-tre 350 y 560 ºC , se produce el efecto de dureza se-cundaria; y, aumenta a su valor máximo cuantomás alta es la temperatura límite: 560 ºC; figura 17.

La austenita retenida, producida en el temple –ricaen aleoelementos presentes en el acero y muy estable–,permanece inalterada hasta una temperatura pró-xima a 350 ºC. Por encima de esta temperatura hayuna precipitación creciente de carburos que empo-brece de carbono dicha austenita, haciéndola me-nos estable; y después durante el enfriamiento quesigue al calentamiento de revenido, al elevarse elpunto de transformación Ms, se transforma enmartensita.

Figura Nº 17. Curva indicativa de la influencia de la tempera-tura de revenido sobre dureza de temple de un acero rápido co-rrectamente templado. Acero 6-5-2.


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cho el revenido; ya que en ese estado de temple, a-demás de estabilizarse muy mucho la austenita re-tenida, las herramientas están muy tensionadas yfrágiles, hasta el extremo de romperse si pasan lar-gos periodos de tiempo sin revenir.

12.6. Instalaciones para el tratamiento térmicode herramientas de acero rápido

Dentro de las distintas clases de instalaciones in-dustriales, para el tratamiento térmico de los acerosde herramientas, en general, destacan dos tipos deplantas, por ser las más utilizadas en el tratamientotérmico de las herramientas fabricadas de acero rá-pido: (1) hornos de sales, y (2) hornos al vacío.

12.6.1. Hornos de sales

En la figura 18, presentamos el esquema completode una batería de hornos para tratamientos en ba-ños de sales que se utilizan en el temple y revenidode herramientas fabricadas con acero rápido y o-tros aceros de alta aleación. La ventaja que presen-tan los baños salinos es la muy buena conductibili-dad térmica de las sales utilizadas; lo que permitehomogeneizar, de forma rápida, la temperatura deaustenización y temple de las herramientas co-rrespondientes. Otra ventaja es que permiten,también, realizar el temple o apagado a tempera-tura relativamente alta y constante de enfriamien-to: martempering y/o austempering.

El enfriamiento o apagado de temple de las herra-mientas de acero rápido en baños de sales a tempe-

raturas comprendidas entre 500 y 550 ºC es muy u-sual y comúnmente utilizado. La velocidad de en-friamiento se asegura con una fuerte agitación delbaño; alcanzándose una suficiente intensidad deenfriamiento de temple, en el rango de temperatu-ras comprendido entre 1.000 y 800 ºC = parámetrode enfriamiento [λ > 7 Cº/s], en redondos o espeso-res de hasta 40 mm; figura 19 a y b. Esto permite, almismo tiempo, la no precipitación de carburos pro-eutectoides en la masa matricial martensítica y u-na mejora en los posibles problemas de deforma-ción, así como una mayor estabilidad dimensionalde las herramientas correspondientes.


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Figura Nº 18. Esquema de una batería completa de hornos desales para el temple y revenido de aceros rápidos + nitruración.

Figura Nº 19. (a) Influencia de los parámetros de enfriamiento(λ > 7 ºC/s) en el centro de redondos de acero rápido, de distin-to diámetro, apagado en baños de sales a 550 ºC y (b) en hornosal vacío, redondos enfriados con gases a presión. Es evidenteque hay una sensible diferencia a favor del enfriamiento detemple en baños de sales: mayor intensidd de enfriamiento.

• Sobrepresión del gas en el enfriamiento.• Velocidad de circulación del gas.• Dimensiones y geometría de las herramientas a

templar.• Posición de las herramientas en el horno.

Lógicamente, todos estos factores influyen de dis-tinta manera en el resultado final; pero hay queprecisar muy mucho los detalles del temple cuan-do éste, repetimos, se realiza en hornos de vacío.

Otro de los aspectos positivos, es la gran flexibili-dad de tratamiento que tienen tienen los hornosde sales, ya que permiten templar herramientas deuna forma individualizada; con la posibilidad derealizar, económicamente, el tratamiento térmicode pequeñas series de herramientas.

Inconvenientes de cierta notoriedad han relentiza-do, en los últimos años, la utilización de las insta-laciones de baños de sales, en beneficio de las dehornos de atmósfera controlada; y, la utilizaciónfundamental de los hornos al vacío. Las causasprincipales han sido, básicamente: (1) un menorrendimiento energético; (2) problemas adicionalesde limpieza y de residuos; y (3) riesgos de contami-nación ambiental.

12.6.2. Hornos al vacío

Las últimas generaciones de hornos de vacío, quepermiten realizar el enfriamiento mediante gas apresión y a una cierta velocidad de circulación, hapopularizado esta forma de tratamiento térmico.Hecho que propicia ciertas ventajas, esencialmen-te, derivadas de la ausencia de atmósfera, ya queesto permite realizar el proceso térmico de templesin cambio químico superficial alguno de las he-rramientas correspondientes.

Los sistemas de control, tanto de temperatura ensuperficie como en el núcleo de las herramientas atratar, posibilita también que se realice un ciclo detratamiento de temple cuasi perfecto, bajo el pun-to de vista de homogeneidad y de exactitud en to-das las fases del ciclo térmico: calentamiento,mantenimiento y enfriamiento; figura 20.

El temple en hornos de vacío, permite el enfria-miento de las herramientas en gases a cierta pre-sión – presiones positivas de 6 bar y más–, o en mezclade gases que mejoran la intensidad de temple,cuando se aplican velocidades de circulación del gascomprendidas entre 60 y 80 metros/segundo; figura.21 Estas intensidades de enfriamiento permiten,igualmente, una disipación de calor superior y pró-xima a 450 W/m2K –coeficiente de transmisión térmicaα ≥ 450 Wm2K; ver tabla I–; valores éstos que sonmás o menos equivalentes a los que se consiguenenfriando en sales. No obstante, la intensidad o ín-dice de enfriamiento en hornos de vacío viene muycondicionada por los siguientes factores:

• Diseño del horno.


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Figura Nº 20. Diagrama de temperaturas y tiempos caracterís-ticos del tratamiento térmico de los aceros rápidos en horno devacío.

Figura Nº 21. Velocidad relativa de enfriamiento de los aceitesde temple a distinta temperatura y de los gases a distinta pre-sión

Es esencialmente importante prestar mucha aten-ción a la intensidad o velocidad de enfriamiento en eltemple de los aceros rápidos –equivalente, como míni-mo, al parámetro de enfriamiento característico de estos a-ceros [λ > 7 Cº/s]– para minimizar y evitar al máximola precipitación de carburos proeutectoides en la ma-sa matricial martensítica, durante el enfriamiento detemple, y su efecto perjudicial sobre la dureza y tena-cidad del material tratado afectado; ver figura 14.

Los factores que afectan a la intensidad de enfria-miento, cuando se templan herramientas fabrica-das de acero rápido, en los hornos de vacío, ya hansido, a grandes rasgos, comentados a lo largo de es-te trabajo; y, es evidente que la intensidad de enfria-miento y/o el parámetro de enfriamiento mínimo–[λ > 7 Cº/s]– pueden, ampliamente, ser superados sise centra la atención en los aspectos siguientes:

• Utilización de hornos con sobrepresión de gas.• Presión/velocidad del gas máximas.• Evitar hornos excesivamente cargados.• Piezas bien colocadas y distantes entre sí lo ma-

yormente posible.

12.7. Algunas particularidades del tratamientotérmico de los aceros rápidospulvimetalúrgicos

La presencia en el mercado, cada vez más generali-zada, de los aceros rápidos obtenidos por PULVI-METALURGIA (PM), debido a sus excelentes carac-terísticas y propiedades –(1) gran homogeneidad yuniformidad en macro y microestructura; (2) carburosprimarios pequeños y distribuidos muy regularmente; y(3) tamaño de grano uniforme y muy fino–, figura 22;tiene una significativa y fundamental influenciaen la opinión de aquellos que, generalmente, hande tratar las herramientas correspondientes.

En la tabla II se señalan los resultados obtenidosen un acero rápido de idéntica composición del ti-po 6-5-2 (C = 0,98%), fabricado, por proceso con-vencional y por PULVIMETALURGIA respectiva-mente; resultados que se hanalcanzado después de su trata-miento correcto de temple. El a-cero pulvimetalúrgico (PM),muestra un grano más fino; esto

es consecuencia, como se sabe, del tamaño de gra-no austenítico que está en relación directa con eltamaño de los carburos primarios presentes en elacero; y, en el caso de los aceros rápidos PM dichoscarburos son mucho más finos.

Por otra parte, ensayos de choque en un mismo ti-po de acero rápido 6-5-2 sobre probetas CHARPYentalladas en C –probeta longitudinal obtenida de unredondo de 20 mm., y probeta transversal obtenida deun redondo de 125 mm–; han confirmado una mayorresiliencia en acero (PM) frente al acero obtenidopor proceso convencional estándar, tratados am-bos a un mismo nivel de dureza (HRC = 66), segúnse indica en la tabla III.

En cuanto a las deformaciones y distorsiones produci-das en el tratamiento en el caso de los aceros pulvi-


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Figura Nº 22. Comparación de la distribución y tamaño de loscarburos en el acero rápido 6-5-3: a = acero obtenido por PULVI-METALURGIA (PM); b = acero por procedimiento convencional.

Tabla II. Tamaño de los carburos y finurade grano, según el proceso de elaboracióndel acero. Acero rápido 6-5-2 templado.

al ser los carburos muy pequeños y uniformes;cuando el acero sufre un calentamiento a altastemperaturas de temple, es evidente que los car-buros entran más fácilmente en solución. Causapor la que en los aceros rápidos PM, con tiemposmás reducidos de calentamiento, se evita el creci-miento de un tamaño de grano excesivo; y, asimis-mo, todo peligro de oxidación y de descarburación.

Por último hay que resaltar otro aspecto muy im-portante de los aceros rápidos PM, teniendo encuenta la mayor homogeneidad de estructura y laausencia de segregación central de bandas de car-buros; persiste una dureza regular y homogénea,normalmente, en toda la sección transversal del a-cero tratado. Factor fundamental en aquellas herra-mientas en las que el filo cortante forma parte, almismo tiempo, de la periferia y de la parte central onúcleo; el caso, p.ej: de ciertas fresas especiales.

metalúrgicos (PM), son mucho menores, debido a lahomogeneidad másica del producto. En la figura 23 seseñalan los cambios de longitud y las ovalizacionesque se obtienen en redondos y secciones de distintasdimensión, después del tratamiento térmico de un a-cero rápido 6-5-2. Acero obtenido por pulvimetalurgiay, también, por el método convencional o estándar.


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Tabla III. Comparación deresultados de los ensayosde choque según el procesode elaboración del acero.Acero rápido 6-5-2 tem-plado y revenido con idén-tica dureza.

Figura Nº 23. Cambios longitudinales y de ovalización alcan-zados en el temple. Comparación entre aceros rápidos de lamisma composición, uno obtenido mediante proceso convencio-nal de fabricación y el otro por PULVIMETALURGIA: a = cam-bios de longitud; b = variaciones de redondez: ovalización.

Figura Nº 24. Comparación entre los tiempos de austenizacióny grado de dureza obtenido en el tratamiento térmico del acerorápido 6-5-2 obtenido según el método de fabricación del acero:(1) = PULVIMETALURGIA; (2) = proceso convencional. Aceros,ambos, templados a 1.200 ºC en aceite + revenidos a 560 ºC: 3revenidos x 1h a 560 ºC.

Una observación muy importante que hay que ha-cer, es la rapidez de respuesta a la austenizaciónque presentan los aceros pulvimetalúrgicos (PM);reduciéndose drásticamente los tiempos a tempe-ratura de temple, –un 30% aproximadamente– frentea los tiempos que necesitan los aceros clásicos es-tándar de igual composición. Tiempo suficientepara obtener, con total garantía, una excelente yhomogénea dureza de temple en la herramientafabricada de acero PM; figura 24.

En todos los aceros pulvimetalúrgicos, –aceros PM–


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RESUMEN

Las nuevas exigencias medioambientales y el im-portante incremento de precio de las materias pri-mas, sobre todo de los derivados petrolíferos, es-tán presionando a las industrias de TratamientosTérmicos para buscar nuevos sistemas que permi-tan compaginar dichas demandas con la reducciónde los costes de producción.

El presente trabajo recoge la experiencia llevada acabo en los últimos años en la empresa Aleacionesde Metales Sinterizados S.A., con objeto, en primerlugar de sustituir los disolventes en fase vapor porun sistema de desengrase basado en agua y poste-riormente recuperar y reutilizar el aceite de tem-ple, una vez extraído de la fase acuosa y tras reali-zar el correspondiente tratamiento y renovaciónde los aditivos desgastados.

Se describen las técnicas y sistemas utilizados pa-ra conseguir dicho objetivo así como la reducciónde costes conseguida mediante dicho sistema.

1. INTRODUCCIÓN

Entre las principales demandas existentes enlos últimos años en las empresas de Tratamien-tos Térmicos, figuran la necesidad de adecuarlos sistemas de producción a las nuevas norma-tivas medioambientales a la vez que se debenreducir los costes de producción, mejorar la ca-lidad y evitar que los incrementos de las mate-rias primas puedan incidir negativamente ensus resultados.

Adelantándose a los cambios legislativos en ma-teria de productos químicos peligrosos y de emi-siones de compuestos orgánicos volátiles (COV),ya en el año 1999 la empresa Aleaciones de Meta-les Sinterizados S.A. decidió proceder a la sustitu-ción del sistema de limpieza en el proceso de pro-ducción de piezas sinterizadas entre las etapas detemple y revenido. Dicho sistema se fundamenta-ba en la limpieza mediante disolventes cloradosen una instalación en fase vapor, planteándose susustitución por un proceso de desengrase basadoen agua.

Las limitaciones existentes en el proceso de lim-pieza eran las siguientes:

— Las piezas únicamente se podían tratar por in-mersión.

— La agitación debido al tamaño de las piezas de-bía ser baja para evitar golpes entre piezas.

— Era necesario eliminar el aceite contenido en elinterior de los poros del material (para evitarque su posterior dilatación en la etapa de reve-nido provocase su salida y manchase la superfi-cie de las piezas).

Tras diversas pruebas se consiguieron obtener losresultados deseados mediante una aditivación es-pecial en el fluido de temple (THERMISOL 11 KB/S)y un producto de desengrase que evitase la sobre-saturación de aceite en el baño de desengrase (RE-NOCLEAN S 218 SA).

El proceso de desengrase se llevó a cabo en una la-vadora de la firma BAUTERMIC equipado con unseparador de aceite en continuo.

Recuperación y reutilizaciónde los aceites de templePPoorr SSrr.. VVííccttoorr GGaavvaallddàà((11)),, SSrr.. EEmmiillii TTaarrrraattss((11)),, SSrr.. LLlluuiiss AAvviillaa((22)),,SSrr.. JJoosseepp MMaannuueell MMeerrlloo((22))

((11)) AAlleeaacciioonneess ddee MMeettaalleess SSiinntteerriizzaaddooss SS..AA..((22)) FFuucchhss LLuubbrriiccaanntteess SS..AA..

mediante extracción del aceite sobrenadante en lafase acuosa de los baños de desengrase de Aleacio-nes de Metales Sinterizados S.A., realizándose lossiguientes controles:

a) CONTENIDO EN AGUA Y DESHIDRATACIÓN

Se determinó el porcentaje de humedad mediantela técnica de Karl-Fisher obteniendo valores com-prendidos entre 1,2 y 2,3%. Esta muestras se deshi-drataron en un evaporador rotativo Büchi R-205 a 60ºC y 30 mm de Hg reduciendo el agua a niveles entre0,03% y 0,06%, aceptables en un aceite de temple.

b) CÁLCULO DE LA CONCENTRACIÓNDE ADITIVOS

Se determinó la concentración de aditivos humec-tantes mediante el valor de transmitancia a 1.120cm-1 en el espectro de infrarrojo a 0,1 mm de espe-sor por transformada de Fourier, empleando la si-guiente ecuación calculada por regresión a partirde muestras patrón:

% Transmitancia = 66,2 – 8,12 x % Aditivos.

La imagen de la página siguiente muestra un ejem-plo de uno de los IR.

También se diseñó un ensayo indirecto comple-mentario de lavabilidad comparando la emulsio-nabilidad y estabilidad con producto nuevo. Esteensayo es interesante para dar una idea de la faci-lidad de desengrase del aceite de temple.

Mediante los dos métodos anteriores se decide sihace falta añadir aditivos de humectación al aceitey en qué porcentaje para volver a las prestacionesoriginales.

El aditivo acelerante de temple se valoró indirecta-mente mediante la curva de templabilidad (Quen-chometro DRAYTON según norma ISO 9950). Sedeterminó la velocidad de temple del producto trasdeshidratación (para evitar la interferencia del a-gua) y se verificó mediante sistemas de dilución laconcentración de aditivo acelerante necesaria pararecuperar los valores de concentración, y por tantode velocidad de temple original. Lo mencionadoanteriormente se ve en los siguientes gráficos (fi-guras 1 y 2).

3. REUTILIZACIÓN INDUSTRIAL DEL ACEITE

Para la realización de la prueba de viabilidad seprocedió como se describe a continuación:

Este nuevo proceso permitió amortizar la nuevainstalación en un período muy razonable, debidoal ahorro conseguido al pasar de un sistema condisolvente a un sistema acuoso.

Tras varios años de funcionamiento de este sistemasin ningún problema y observar que la separación delaceite de temple se producía de forma nítida y trans-parente, en el año 2004 se decidió estudiar conjunta-mente por parte de la empresa Aleaciones de MetalesSinterizados S.A. y Fuchs Lubricantes S.A. la viabilidadde tratar el aceite de temple extraído y reutilizarlo.

2. ESTUDIO EXPERIMENTALEN EL LABORATORIO

Para la realización del estudio se deben tener encuenta los siguientes aspectos:

— La presencia de agua en un fluido de temple ba-sado en aceite mineral es determinante para suposible reutilización (concentraciones a partirdel 0,1% incrementan el riesgo de incendios y laaparición de grietas), por lo que los procesos in-dustriales de deshidratación deben asegurar laeliminación del agua hasta niveles inferiores aun valor máximo de 0,07%.

— Siempre que un aceite de temple nuevo es utili-zado se inicia una pérdida de las características,motivada por el propio proceso de temple (de-gradación de los aditivos acelerantes, antioxi-dantes, humectantes, etc.). Dicha pérdida escompensada en parte por las adiciones de fluidonuevo que se realizan, hasta alcanzar un valor a-sintótico en dónde el arrastre de producto enve-jecido se compensa con las aportaciones de flui-do nuevo, lógicamente con mayor porcentaje deaditivos. El análisis de la concentración de cadauno de los aditivos es esencial por tanto paramantener el fluido de temple en excelentes con-diciones operativas y de calidad.

— La utilización de aceites minerales como baseprincipal del fluido de temple implica que sucalidad debe ser especialmente elevada, puessu reutilización implica la necesidad de unamayor estabilidad frente a la oxidación y a ladegradación, ya que en caso contrario se podrí-an producir variaciones en la templabilidad de-bido al incremento de la fase de vapor.

Con objeto de valorar la idoneidad del aceite detemple recuperado, se tomaron muestras de dife-rentes partidas de THERMISOL 11 KB/S recupera-dos durante un período de producción de 2 meses,


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34

Figura 1. Figura 2.

— Separación del fluido de temple recogido por elsistema de extracción de aceites en 4 contene-dores.

— Filtración y deshidratación (por calentamiento abaja temperatura (60 ºC) y vacio por una empre-sa externa de tratamiento de fluidos (RT. Oil).

— Control en el laboratorio y medición de la con-centración necesaria de aditivos.

— Readitivación del aceite previamente tratadomediante recirculación con bomba en cada unode los contenedores.

— Análisis del aceite resultante para confirmar quesus características se ajustan a las del productonuevo.

— Incorporación del aceite tratado al tanque defluido de temple de un horno de tipo batch (IP-SEN T 7). Únicamente se utilizó dicho fluido re-cuperado, sin añadir aceite nuevo, para verificarlas condiciones de templabilidad en las peorescondiciones posibles.

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— Tras el correcto resultado de las pruebas de tem-ple realizadas y la comprobación de que se cum-plían todas las características solicitadas (pro-piedades mecánicas y físicas) se procedió atemplar piezas de forma industrial sin detectar-se la mínima variación respecto a los baños confluido nuevo.

— Las adiciones de aceite de temple se continua-ron realizando a partir de entonces, durante to-do estos años, con producto recuperado en ba-ños en uso, no encontrándose ninguna pérdidade características ni en el aceite ni en las piezastempladas.

4. CONCLUSIONES

La utilización de sistemas de recuperación, readiti-vación y reutilización de fluidos de temple, permi-te conseguir importantes ventajas entre las que ca-be destacar:

1. Mejoras de calidad en el proceso de temple ydesengrase:

• Excelente capacidad de limpieza y desengra-se (el fluido de temple es fácilmente desen-grasable).

• Baño de desengrase limpio y en perfecto esta-do de funcionamiento (debido a la ausenciade aceites extraños y emulsiones).

• Control de concentración fácil y seguro.

• Excelente capacidad anticorrosiva durante ydespués del revenido.

• Excelente capacidad de temple y máxima ve-locidad con mínima fase vapor.

• Proceso general más estable y reproducible.

2. Mejoras económicas:

• Reducción de costes del fluido de temple pordisminución del consumo de fluido nuevo (delorden del 30 – 40% de menor coste).

• Reducción de los costes de desengrasante pormayor duración de los baños.

• Reducción de los costes de mantenimientopor eliminación del cambio de baños.

3. Mejoras medioambientales

• Reducción de la Demanda Química de Oxíge-no (D.Q.O.) por menor vertido de aceite a ladepuradora.

• Menor generación de humos o vapores de a-ceite durante el proceso de revenido respecto

a procesos sin desengrase o con otros tipos dedesengrasantes base agua.

• Disminución de los compuestos orgánicos volá-tiles (COV), tanto por la no utilización de disol-ventes como por el menor consumo de aceites ymenor generación de CO2 por disminución aso-ciada del transporte de mercancías.

• Mejoras en el ambiente de trabajo, desde elpunto de vista de seguridad e higiene.

El sistema descrito para la limpieza y recuperaciónde fluidos de temple, que inicialmente se imple-mento en la empresa ALEACIONES DE METALESSINTERIZADOS S.A., se ha extendido desde hacemás de 3 años a otras empresas del sector de losTratamientos Térmicos con excelentes resultadosy una disminución general de los costes por utili-zación de fluidos entre un 30 y un 40%, además depermitirles afrontar el futuro y los incrementos decostes de los aceites minerales en mejores condi-ciones de su competitividad que otras compañíascuyo consumo de aceite por pieza tratada serámuy superior.

5. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

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Ponencia presentada en el XII Congreso Tratermat(Octubre 2010). Publicada con la autorización

expresa de la Dirección del Congreso y los autores.


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1. INTRODUCCIÓN

Las aleaciones de magnesio están cada vez más enauge incorporándose en distintos sectores como elautomovilístico, aerospacial y de la electrónica, gra-cias a su baja densidad, 1.7 g/cm3, sus buenas pro-piedades específicas y la amplia posibilidad en lafabricación que ofrece. No obstante, este tipo de a-leaciones presenta ciertas limitaciones cuando tra-bajan en ambientes agresivos, altas temperaturas oen componentes con fuertes solicitaciones mecáni-cas, lo que lleva a requerir de la aplicación de recu-brimientos duros para mejorar su comportamientoy ampliar su campo de uso [1-]2. Los recubrimientosprotectores tratan de mejorar ciertos déficits quepueden tener este tipo de substratos [3].

Dentro de las aleaciones de magnesio, las más utili-zadas debido a su bajo coste, son aquéllas con con-tenidos en aluminio del 2-10% y bajos porcentajesde Zn y Mn, como la AM60 y AZ91; el problema quepresentan estas aleaciones es su gran limitación aaltas temperaturas, puesto que sus propiedades de-caen de manera significativa [4].

La técnica de deposición física en fase vapor me-diante arco catódico, AC-PVD, es una técnica muyutilizada en la fabricación de recubrimientos pordeposición de materiales, gracias a la posibilidadque ofrece de fabricar recubrimientos homogéneosy de calidad, tanto de metales puros, cerámicos ocompuestos, sobre distintos materiales [3].

El proceso de deposición mediante AC-PVD se pro-duce en condiciones de alto vacío, por medio de

descargas eléctricas sobre un cátodo, a altas co-rrientes y bajos voltajes, que vaporizan el compo-nente metálico, del cual se fabricará el recubri-miento.

La fabricación de recubrimientos de calidad re-quiere el conocimiento y control de los parámetrosde fabricación, tales como la distancia de la cáma-ra, la presión, la intensidad, el bias-voltaje y el flu-jo de gas [5]. El desajuste de estos parámetros origi-na recubrimientos defectuosos.

Uno de los defectos de esta técnica es la tendenciaa la formación de macrogotas en la superficie, de-bido a la fusión parcial de los cátodos [6]. Estas ma-crogotas dan lugar a un aumento de la porosidad yrugosidad que afecta al comportamiento de la ale-ación frente al desgaste [7].

Cuando la rugosidad superficial aumenta, el desgas-te por fricción aumenta. En caso de desgaste adhesi-vo pueden surgir zonas de la superficie delamina-das, dejando zonas desnudas de la superficie. Estasirregularidades pueden desencadenar en un proble-ma de corrosión por aireación diferencial, generan-do una rápida degradación de la pieza. Por lo tanto,la evaluación de los parámetros de fabricación en larugosidad es un ítem muy importante a valorar enla fabricación de recubrimientos duros.

La rugosidad del recubrimiento vendrá condicio-nada por diversos factores:

— La propia rugosidad del substrato y la tendenciaa la formación de macrogotas provenientes de

Efecto del voltaje y el flujo de gasen la rugosidad de recubrimientosde TiN fabricados por AC-PVDsobre aleaciones de magnesio

PPoorr MM.. PPiicchheell MMaarrttíínneezz((11)),, GG.. CCoonneejjeerroo OOrrtteeggaa((11)),, RR.. BBaarreeaa ddeell CCeerrrroo((11)),,DD.. VVaall AAnnddrreess((22)),, MM.. CCaarrssíí CCeebbrriiáánn((33)),, NN.. CCaannddeellaa VVáázzqquueezz((11))

((11)) UUnniivveerrssiiddaadd NNeebbrriijjaa.. DDeeppaarrttaammeennttoo IInngg.. IInndduussttrriiaall..((22)) GGrruuppoo AAnnttoolliinn--IInnggeenniieerrííaa,, SS..AA..((33)) CCEENNIIMM..


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gas reactivo responsable de la formación del com-puesto, en este caso nitrógeno. El plasma, por lotanto, contendrá iones, átomos y macrogotas, decomposición similar a la de la fuente sólida, lo quepermite mantener composiciones estequiométricasde aleaciones y compuestos.

La formación del recubrimiento TiN sobre la super-ficie del substrato se da lugar en tres pasos[10].

1. Excitación del nitrógeno de la cámara por coli-sión con los electrones de alta energía y poste-rior adherencia sobre la superficie del substra-to.

2. Disociación del nitrógeno por colisión con losiones de titanio proveniente del cátodo.

3. Reacción química del nitrógeno con iones de ti-tanio en superficie con desprendimiento de ca-lor que es absorbido por el cátodo.

El presente artículo presenta la relación de dos deestos parámetros de fabricación, voltaje y flujo degas, en la rugosidad de recubrimientos de TiN de-positados sobre dos aleaciones de magnesio, AM60y AZ91, mediante la técnica AC-PVD.

2. PROCEDIMIENTOS EXPERIMENTAL:

Se emplearon probetas de 25 x 25 x 5 mm de dos a-leaciones de magnesio AZ91 y AM60 fabricadasmediante inyección, con composiciones mostra-das en la tabla I.

La superficie de las probetas de magnesio se pre-paró mediante desbaste con papel de abrasivo de1200, posteriormente fueron pulidas con polvo dealúmina de 3 µm, finalmente, se limpiaron con undisolvente orgánico.

Posteriormente se realizó una deposición de TiN,sobre las aleaciones de magnesio AZ91 y AM60,

la fusión del cátodo de Ti puro, que se originantanto durante el bombardeo inicial como en ladeposición, condicionan la rugosidad del recu-brimiento (Figura 3).

— El efecto del re-sputtering, siendo este el fenó-meno de arranque del material por el impactode partículas de la misma especie/naturalezaprovocando su salida del material, durante elproceso de deposición da lugar a la formaciónde valles originados por la desaparición de par-tículas del recubrimiento [8].

— El efecto que posee el aumento de voltaje y elflujo de gas sobre la formación de estos defec-tos y sobre la calidad del recubrimiento.

Entre los distintos recubrimientos duros cerámicosque permite depositar la técnica de AC-PVD, el ni-truro de TiN es uno de los más comunes y más uti-lizados en herramientas y semiconductores debidoa su alta adherencia, dureza, bajo coeficiente defricción y estabilidad química [9].

La fabricación de recubrimientos de TiN medianteAC-PVD, utiliza cátodos de Ti sobre los que se apli-ca una fuerte descarga, generando iones de Ti+ y Ti2+

que viajan por la cámara hacia el substrato, carga-do negativamente, reaccionando con el gas reactivointroducido, nitrógeno, antes de depositarse en él,en la superficie. Durante todo el proceso se dan lu-gar las siguientes reacciones [10]:

• Extracción de iones Ti2+ de la fuente sólida por a-plicación de una bias-voltaje.

• Recombinación de los iones con los electronespresentes en el plasma, tal que:

(1)(2)

Dentro de la cámara se encuentran las partículas a-rrancadas, un gas neutro, normalmente argón, y un

Tabla I: Composiciones delas aleaciones de magnesiode partida.

mediante AC-PVD según los parámetros de deposi-ción descritos en la tabla II.

Los recubrimientos fueron analizados medianteRayos X (XRD) con un difractómetro Bruker AXS D8discover con detector de centelleo, utilizando án-gulo rasante con radiación de Cu-α. La capa supe-rior del recubrimiento fue examinada en un rugo-símetro Láser Confocal Sensofar PLµ 2300evaluando un área de 20 x 20 mm. En el análisis delos resultados de calidad de los espesores se reali-zó mediante un microscopio óptico Olympus GX51.

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El TiN posee una estructura tipo NaCl, con el N ocu-pando los huecos intersticiales de la estructura fcccon parámetro de red a = 0.2449 nm.

La figura 1 muestra la difracción de rayos X de losdistintos recubrimientos de TiN, agrupados porigual voltaje y distintos flujo de gas. En la figura seindican los picos correspondientes a cada plano deTiN formado en la superficie y del Mg como mate-rial base. Se aprecia un crecimiento preferente enlos planos (2 0 0), (1 1 1) y (2 2 0), lo que proporcio-na al material cierta textura.

Puede observarse que, a medida que aumenta elvoltaje y el flujo de gas, la forma en la que crece lacapa varía por la minimización de energía, apare-ciendo o haciéndose más notable el plano (1 1 1)[11].

En condiciones de voltaje -60 V y flujo de gas100sccm el plano principal de crecimiento corres-

ponde con el plano (2 0 0), plano de menor energíasuperficial.

A medida que aumentamos el voltaje o el flujo degas en el proceso de AC-PVD la dirección de creci-miento cambia hacia el plano (1 1 1), debido a queeste plano es el de menor energía de deformación,lo que implica que el alineamiento normal a estadirección es la que menor energía necesita paracrecer [7], como sucede en las condiciones de vol-taje -60 y flujo de gas 140 y 180 sccm, donde secombina el crecimiento preferente en los planos (20 0) y (1 1 1). Este cambio está propiciado por el au-mento de las tensiones que genera el aumento delbombardeo, al aumentar los valores de flujo o vol-taje [12].

El aumento del voltaje a -100 V y flujos de gas de100, 140 y 180 sccm, permite ver el crecimiento delplano (2 2 0) en convivencia con el (2 0 0) y (1 1 1),texturizando aún más el recubrimiento.

Si se sigue aumentando en exceso el voltaje o el flu-jo de gas toma especial relevancia el plano (2 2 0) eincluso el plano (3 1 1), como se puede ver en lascondiciones de voltaje -150 V y flujo 140 y 180 sccm.

Por lo tanto, se aprecia un crecimiento de la capade TiN en tres planos principales (2 0 0), (1 1 1) y (22 0).

Este crecimiento se corresponde con los tres tiposde crecimiento preferente que se producen en losprocesos de deposición mediante PVD.

El principio de minimización de energía explica elcambio de plano de crecimiento, para recubri-mientos de TiN el plano (2 0 0) corresponde con elde menor energía superficial, el plano (1 1 1) el demenor energía de deformación y el plano (2 2 0) elde menor energía de parada. A medida que se in-crementan las condiciones de voltaje o el flujo, lascondiciones energéticas de la capa varían favore-ciendo el crecimiento de uno de los planos.

En los recubrimientos fabricados por PVD, los pla-nos de orientación preferencial pueden cambiarcon los parámetros de fabricación como el voltaje,el flujo, la presión, la distancia etc. [13]. Este hechose debe a que, al aumentar el flujo se genera unamayor densidad de iones que impactan en la su-perficie introduciendo tensiones. El aumento delvoltaje hace que los iones impacten con mayor e-nergía sobre el substrato, en definitiva, al aumen-tar el voltaje y el flujo aumentamos la densidad yla energía de los iones incidentes; con lo que se in-

Tabla II: Parámetros de fabricación aplicados.


39


40

Los datos de la medida de la rugosidad superficialde las muestras AZ91 y AM60 en estado de recep-ción, previas al pre-tratamiento, se muestran en latabla III.

La rugosidad fue medida mediante el parámetro

ducen mayores tensiones de compresión en los re-cubrimientos por la sustitución y desplazamientode los átomos de sus posiciones de equilibrio, loque condiciona el crecimiento del recubrimiento ysu desplazamiento a otros planos, a fin de minimi-zar las energías [12].

Figura 1 (a-e): resultado delos rayos X de las muestrasde TiN depositado sobreMg en las condiciones: (a)V = -60V, flujo 100sccm,(b) V = -60V, flujo 140sccm, (c) V = -60V, flujo180 sccm, (d) V = - 100 V,flujo 100 sccm, (e) V = -100V, flujo 140 sccm, (f) V= -100 V, flujo 180 sccm.

Ra, resultado de la media entre los valores decrestas máximos y los valles mínimos de rugosi-dad.

La figura 3 muestra el valor de la rugosidad media,Ra, obtenida tras el proceso de deposición de TiN,según las distintas condiciones aplicadas que semuestran en la tabla II.

Como se puede observar el proceso de deposiciónmediante AC-PVD disminuye la rugosidad superfi-cial de las muestras sin recubrir, en un orden demagnitud aproximadamente, comparado con lascondiciones de fabricación, voltaje -60 V y flujo degas 100 sccm.

El error representado deja ver que hay baja disper-

Figura 2 (g-i): resultado de los ra-yos X de las muestras de TiN depo-sitado sobre Mg en las condiciones:(g) V = -150 V, flujo 100 sccm (h) V= -150 V, flujo 140 sccm, (i) V = -150 V, flujo 180 sccm.

Tabla III: Medidas de rugosidad obtenidasde la muestra inicial en estado de recep-ción, antes del preparado superficial.


41


42

En el caso del aumento del voltaje se puede dife-renciar dos estadios claros, como muestra la figura3b y 3c. Para flujo de gas 100 y 140 sccm, hay un au-mento del voltaje de -60 a -100 V, el recubrimientoexperimenta un aumento de la rugosidad. Al ele-var el voltaje se arranca mayor cantidad de mate-rial del cátodo, lo que incrementa la densidad y laenergía de iones, aumentando su movilidad, gene-rando mayores impactos sobre la superficie. Esteincremento de energía en el impacto da lugar a unaumento del resputtering y de la erosión de la su-perficial, haciendo que la rugosidad aumente [12].En el caso del flujo de gas 180 sccm se prioriza di-cho efecto sobre el voltaje.

El aumento del voltaje hasta -150 V, se disminuyela rugosidad superficial. Esta disminución puedeexplicarse porque, al aumentar el voltaje se produ-ce un aumento de la densidad de iones, pero tam-bién, de la cantidad de gotas de Ti extraídas del cá-todo debido a su calentamiento más brusco.

Estas macrogotas de Ti puro arrancadas del cátodose vuelven negativamente cargadas por interac-ción con los electrones, que son más móviles quelos iones del plasma. Al adquirir carga negativaaparece una fuerza repulsiva entre las macrogotasy substrato, cargado negativamente también, quefavorece la movilidad de los átomos adsorbidos dela superficie lo que conduce a una deposición másuniforme [8] debido a que, al quedarse las macro-

sión entre las medidas, exceptuando el caso de laaleación AM60 y flujo de gas 100 sccm, donde ladispersión mayor es de 0,05 µm.

La figuras 3a y 3c, revelan que para las muestras conrecubrimientos realizados a voltaje -60 V y -150 V, elflujo de gas creciente hace que la rugosidad aumen-te, en cambio, en el caso de -100V (Figura 3c) la rugo-sidad presenta una tendencia creciente casi constan-te hasta el valor de 140 sccm, punto en el que decae.

El caso que se analiza la influencia del voltajemanteniendo el flujo de gas constante en valoresde 100 y 140 sccm, (Figura 3b y 3d) se observa quela rugosidad presenta una tendencia crecientehasta valores de 100 V, decayendo para valores de -150V, en cambio, para el flujo de gas 180 sccm exis-te una tendencia decreciente aunque casi estable.

Las figuras 3a y 3c muestra por lo tanto que, al au-mentar el flujo de gas aumenta la rugosidad, debi-do a que se incrementa la presión parcial de N2,disminuyendo la trayectoria libre media entre cho-ques, aumentando el número de los mismos, loque genera pérdida de energía de los iones inci-dentes durante el trayecto. Estos choques aumen-tan la cantidad de iones que llegan a la superficie,lo que generan una estructura de crestas y vallessobre la superficie. Crestas por las partículas im-plantadas y valles por las partículas desprendidasa causa del re-sputtering, dando como resultado u-na superficie más rugosa.

Figura 3 (a, b, c, d). Grá-fico de las rugosidadesobtenidas en las mues-tras AZ91 al aumentarel flujo (a) y el voltaje (b)y en la muestra AM60 alaumentar el flujo (c) y elvoltaje (d).

gotas cargadas negativamente suspendidas en lacercanías del substrato, existe una mayor probabi-lidad de impacto con los iones del plasma, que vanfuertemente acelerados contra el substrato, de es-te modo, las macrogotas se estabilizan a Ti per-diendo la carga y depositándose. Del mismo modo,los iones que estaban en el plasma impactan conlas macrogotas de Ti cargado negativamente y pa-san de Ti2+ y Ti+ al estado Ti+ y Ti respectivamen-te. La movilidad generada por las fuerzas de repul-sión favorecen la reacción del Ti con el N cercano ala superficie formando TiN, homogeneizando ladeposición.

Además, debido a esta fuerte polarización negativalos iones del plasma golpean la superficie del subs-trato con alta energía, suavizándola y aumentandosu temperatura.

La figura 4 muestra la sección transversal de unamacrogota de aproximadamente 1 µm de diámetrohallada en el recubrimiento, procedentes de fusio-nes locales en el cátodo [5].

disminución del voltaje así como Mumbarak [6] de-fienden que, al aumentar el flujo de gas disminuyela cantidad de macrogotas presentes en la superfi-cie. En la Figura 4 también se puede observar elhueco originado por la desaparición de un macro-gota como efecto del re-sputtering.

Sin embargo, la menor cantidad de macrogotas seobserva a alto valor de voltaje y flujo de gas, las mi-crografías muestran que en estas condiciones, va-lores los recubrimientos son heterogéneos, congrietas y poco adherente (Figura 5a); en cambio, abajos valores de voltaje y flujo de gas los recubri-mientos son homogéneos, continuos y adherentes(Figura 5b). Lo cual implica que, la apariencia demacrogotas no puede ser un dato determinante enla fabricación de estos recubrimientos.

4. CONCLUSIONES

El presente trabajo muestra que las diferencias decomposición de las aleaciones AM60 y AZ91, no in-fluyen en la deposición de TiN, dando un compor-tamiento similar.

— El aumento del voltaje y el flujo generan cam-bios hacia planos de crecimiento de menor án-gulo con la siguiente secuencia: (2 0 0), (1 1 1) y(2 2 0) (3 1 1). Estos cambios de plano respondenal principio de minimización de la energía.

— El cambio en la orientación de los planos de cre-cimiento por el aumento del flujo de gas y elvoltaje genera una estructura tensionada.

— El cambio del plano en el crecimiento da lugar ala texturización de los recubrimientos.

— El aumento de flujo gas genera cambios en la o-rientación de crecimiento de los planos y au-menta la rugosidad, debido al incremento departículas que llegan a la superficie depositán-dose con bajas energías o desprendiendo otraspartículas ya depositadas.

— El aumento del voltaje genera un comporta-miento en dos etapas, aumentando en un prin-cipio la rugosidad superficial debido al mayor a-

Figura 4: Macrogota y hueco generado por el re-sputtring en lasuperficie del recubrimiento.

La presencia de estas macrogotas resulta perjudi-cial para la calidad del recubrimiento pues intro-ducen tensiones en sus alrededores, debido a la in-clusión de una discontinuidad, disminuyendo laadherencia entre el recubrimiento-substrato, in-crementando la rugosidad del recubrimiento. Unaforma de controlar la presencia de estas macrogo-tas es mediante los parámetros de fabricación. Tay[14] relaciona el aumento de las macrogotas con la

Figura 5a y b. (a) micrografía del recubrimiento a voltaje -100 V y flujo de gas 180 sccm. (b) micrografíadel recubrimiento a voltaje -60 V y flujo de gas 100 sccm.


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Ponencia presentada en el XII Congreso Tratermat(Octubre 2010). Publicada con la autorización

expresa de la Dirección del Congreso y los autores.

rranque y erosión de la muestra, propiciandoun cambio en la orientación de los planos, tex-turizando la superficie. En el segundo estadio larugosidad disminuye debido a las fuerzas re-pulsivas entre las macrogotas de Ti y el substra-to que movilizan los iones adsorbidos en la su-perficie del substrato, y a que se mantiene elcrecimiento en el plano cubriendo imperfeccio-nes y creciendo de forma más homogénea.

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