Carburarea la presiune joasă asistată de plasmă, cunoscută și sub denumirea de carburare ionică, este un tratament termic bazat pe difuzia carbonului. Această metodă este utilizată pentru a consolida rezistența materialelor la uzură și, mai presus de toate, utilizează tehnologia vidului. Dezvoltată în Franța de grupul Thermilyon în anii 1990, această tehnologie nu poate trata decât anumite zone bine definite prin utilizarea unor capace metalice. Dezvoltarea sa a durat mai mulți ani și au existat multe răsturnări de situație.
De unde provine cimentarea ionică?
Carburarea la presiune joasă asistată de plasmă se bazează pe difuzarea atomilor de carbon pe suprafața pieselor, pentru a le îmbunătăți rezistența la uzură. Acest tratament oferă o serie de avantaje: tratament în vid, curat și durabil din punct de vedere ecologic, uniformitate, fără risc de oxidare internă și, la fel ca în cazul nitruirii ionice, plasma permite ca anumite zone care nu ar trebui să fie cimentate să fie păstrate prin etanșare metalică.
De fapt, carburarea în vid poate fi aplicată în două moduri: carburare la presiune scăzută și carburare la presiune scăzută asistată de plasmă, cunoscută și sub denumirea de carburare ionică. În anii 1990, grupul Thermilyon a devenit un pionier al carburării ionice în Franța, unde acest proces nu exista încă. La acea vreme, compania oferea cementare pentru o gamă largă de clienți din diverse sectoare. Cu toate acestea, mulți dintre aceștia, în special profesioniștii din industria auto, nu aveau nevoie să trateze întreaga piesă, ci doar anumite părți bine definite. Din păcate, tehnologiile disponibile la momentul respectiv pentru a efectua acest tip de tratament sunt destul de lungi și costisitoare. Într-adevăr, înainte de apariția metodei cu plasmă, carburarea parțială necesita aplicarea unei vopsele speciale pe zonele care urmau să fie conservate. Acest produs este încă destul de costisitor și, în timpul tratamentului, eliberează substanțe chimice care perturbă atmosfera, ceea ce duce la apariția unor piese neconforme.
Inginerii de la grupul Thermil Lyon au venit cu o soluție mai practică și mai viabilă, bazată pe nitrurarea ionică. Această metodă se bazează pe utilizarea capacelor, nu a vopselei, și s-a dovedit foarte eficientă. Iată cum a apărut nitrurarea ionică.
Thermi-Lyon, un pionier național în carburarea asistată de plasmă
Carburarea la presiune joasă asistată de plasmă oferă rezultate excelente. Materialele sunt supuse unui tratament în vid, ceea ce garantează piese curate, cu deformări reduse și cu o rezistență mecanică excelentă. Procesul dezvoltat de Thermi-Lyon a fost chiar validat de marii producători internaționali de echipamente auto. Cu toate acestea, rămâne o problemă: productivitatea acestui tratament este insuficientă pentru a atinge prețurile vizate.
De la carburarea asistată de plasmă la carburarea la presiune scăzută
Prin urmare, cercetătorii grupului au decis să modifice procesul pentru a-l adapta la această necesitate și au dezvoltat carburarea la presiune scăzută. În această primă versiune a tratamentului, carbonul ajunge la piese prin difuzia gazului propan. Mai ieftină și mai practică decât carburarea ionică de bază, această tehnică a dat rezultate foarte bune și a permis Thermi-Lyon să obțină noi clienți. Cu toate acestea, a apărut un nou obstacol deoarece, în timp, propanul reacționează și cu părțile reci ale componentelor, formând elemente care înfundă injectoarele cuptoarelor de tratare (funingine, gudron etc.).
Inginerii grupului au descoperit că oamenii de știință au dezvoltat o versiune de carburare la presiune scăzută care utilizeazăacetilenă în loc de propan pentru a difuza carbonul. Acest gaz reacționează preferențial pe părțile fierbinți ale componentelor. Această tehnică nu prezintă problemele legate de propan și nu generează funingine.
Ca urmare, carburarea asistată de plasmă a cedat treptat locul versiunii de joasă presiune. Cu toate acestea, în prezent, este încă posibil să se protejeze zone ale pieselor de tratamentul termic prin metoda acoperirii cu cupru. Aceasta presupune depunerea de cupru pe piesele care trebuie protejate, pentru a împiedica pătrunderea carbonului. Complexă și costisitoare, această tehnică necesită un tratament electrolitic inițial și îndepărtarea cuprului după operațiune, dar rămâne metoda certificată de profesioniștii din domeniul aerospațial, de exemplu. Așadar, există mai multe modalități de cimentare a pieselor, adaptându-se în același timp la geometria acestora, ceea ce grupul Thermilyon face de peste șaizeci de ani.
Deși grupul Thermilyon nu mai oferă clienților săi carburare asistată de plasmă, a dezvoltat acest proces în Franța și, prin urmare, este în măsură să îl utilizeze în cazul în care apare necesitatea.
