Preparação de revestimentos sobre superfícies tridimensionais

• Autor(a) principal: Ribeiro, Elsa Mónica Fernandes
• Data de Publicação: 2003
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1822/818

A aplicação de revestimentos sobre substratos têm demonstrado ser uma combinação muito benéfica, sendo este sistema uma das soluções mais eficaz para fazer face às várias solicitações, que em grau crescente, vêm sendo aplicadas aos “Materiais”. O presente trabalho insere-se nesta área de investigação e incide fundamentalmente no desenvolvimento de um sistema para deposição de revestimentos em peças tridimensionais por pulverização catódica reactiva em magnetrão por dc. Nesse sentido, foi desenvolvido um porta substratos com dupla rotação, que permitisse a deposição em todas as faces das diversas peças a revestir. Adicionalmente foi estudada a influência das condições de deposição nas propriedades dos revestimentos. Os revestimentos estudados foram o (Ti,Si,Al)N e o TiNxOy. A escolha destes revestimentos deve-se ao facto de investigações já realizadas revelarem propriedades muito promissoras, nomeadamente para aplicações onde são realizados elevados esforços mecânicos e em aplicações no domínio decorativo, respectivamente. Inicialmente, preparou-se revestimentos sob diferentes condições de deposição sobre substratos planos e procedeu-se à sua caracterização no que concerne à composição, morfologia e microestrutura. Para o efeito recorreu-se à varias técnicas, como a Espectrometria de Retrodispersão de Rutherford (RBS) utilizada no estudo da composição. No que concerne à caracterização morfológica foi realizada através das técnicas de Microscopia Electrónica de Varrimento (SEM) e Microscopia de Força Atómica (AFM) e a caracterização microestrutural foi realizada com auxílio das técnicas de Difracção de Raios-X (XRD) e Microscopia Electrónica de Transmissão (TEM). Relativamente, aos revestimentos de (Ti,Si,Al)N caracterizou-se também as propriedades mecânicas, tensões residuais (método da curvatura), dureza e módulo de Young (ultramicroindentação), e resistência ao desgaste (teste “pin on disc”) dos revestimentos, as quais foram relacionadas com as propriedades estruturais apresentadas. No caso dos revestimentos TiNxOy realizaram-se medidas de cor por espectroscopia de reflectância espectral, relacionando-se também a cor dos revestimentos com as suas propriedades estruturais. Após a produção e caracterização dos revestimentos sobre substratos planos e o desenvolvimento do porta substratos com dupla rotação foram produzidos revestimentos sobre peças com superfícies curvas. Os revestimentos de (Ti,Si,Al)N foram depositados sobre pastilhas de corte de carboneto de tungsténio e testadas em ensaios de torneamento mecânico. Atendendo aos resultados obtidos poder-se-á afirmar que as pastilhas de corte apresentaram propriedades bastante promissoras, podendo mesmo dizer-se que apresentaram um desempenho em serviço semelhante ou mesmo superior as pastilhas de corte comerciais utilizadas neste estudo para termo de comparação. No caso dos revestimentos de TiNxOy, estes foram depositados sobre puxadores comerciais normalmente utilizados em portas de armários de casas de banho. Os resultados obtidos revelaram que aparentemente existe uma boa reprodutibilidade das cores dos revestimentos para as mesmas condições de deposição quando se passa de uma deposição em substratos planos para uma deposição em peças, e uma homogeneidade da cor ao longo de todas as faces da peça revestida.