El tratamiento superficial determina la resistencia al desgaste, la estanqueidad y la protección contra la corrosión de un segmento de pistón. Este artículo aborda el fosfatado, el granallado, el cromado, la nitruración y el recubrimiento DLC desarrollado internamente por C.T.I., así como sus patentes.
El tratamiento superficial de los segmentos de pistón busca principalmente reducir el desgaste y mejorar la durabilidad, aumentar la estanqueidad, mejorar la lubricación y prevenir la corrosión, garantizando un funcionamiento fiable del motor a largo plazo, elevando el rendimiento y la eficiencia de combustible, y reduciendo el consumo de energía y las emisiones. Los métodos habituales incluyen el fosfatado, el granallado, el cromado, la nitruración y el recubrimiento DLC.
Se aplica habitualmente por inmersión química, formando una densa película negra de óxido sobre la superficie. Este tratamiento no solo mejora la resistencia al desgaste y al calor, sino que también mejora la compatibilidad con el aceite lubricante, aumentando la estanqueidad. El fosfatado es un tratamiento superficial sencillo, económico y eficaz, ampliamente utilizado en segmentos de pistón para todo tipo de motores.
Se proyecta arena a alta velocidad sobre la superficie del segmento, produciendo una textura rugosa uniforme con un acabado metálico mate. Esto aumenta el área superficial y la adherencia del aceite, mejorando la estanqueidad; además, elimina la capa de óxido y los pequeños defectos, aumentando la resistencia al desgaste y la resistencia a la fatiga.
Los segmentos de pistón se croman con frecuencia, formando una densa película de aleación de cromo con excelente dureza, resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión. El cromado refuerza las propiedades mecánicas y mejora el aspecto. En comparación con el fosfatado, el cromado es más complejo y costoso, pero ofrece un mejor rendimiento superficial.
El segmento se coloca en una atmósfera de amoníaco; a alta temperatura el amoníaco se descompone y los átomos de nitrógeno difunden en la superficie, formando una capa de nitruro que aumenta considerablemente la dureza superficial y la resistencia al desgaste. En comparación con el cromado, la película de nitruro es más densa y uniforme, con ventajas en resistencia al desgaste y a la corrosión; su aspecto es un tono metálico pardo-amarillento. La película de nitruro también posee buena lubricidad y estabilidad térmica, y se utiliza a menudo en segmentos de pistón de mayor rendimiento, como los de competición de alta potencia o maquinaria de ingeniería pesada.
Esta tecnología deposita una película de carbono amorfo sobre la superficie del segmento, cuya dureza, resistencia al desgaste y bajo coeficiente de fricción igualan o incluso superan a la nitruración. A diferencia del negro mate del fosfatado, el DLC presenta un negro brillante y más profundo. Prolonga considerablemente la vida útil y reduce eficazmente el aumento del consumo de aceite y de las emisiones causado por el desgaste, lo que lo hace especialmente adecuado para motores de alta potencia y alta velocidad, donde mantiene una buena estanqueidad en condiciones de funcionamiento extremas.
En comparación con otros métodos, la tecnología DLC es relativamente más compleja y costosa, pero ofrece un rendimiento mecánico excepcional. C.T.I. lleva muchos años investigando los recubrimientos DLC y, mediante una exploración e innovación constantes, ha obtenido con éxito dos nuevas patentes DLC (EE. UU.: 905744B2; Taiwán: M300746). Estas patentes son innovadoras tanto en la composición del material como en la estructura, y su rendimiento es líder en el sector. Seguiremos profundizando en nuestra investigación fundamental al tiempo que impulsamos estas tecnologías patentadas.
Cada uno de los tratamientos superficiales anteriores tiene sus propias características; en la práctica, debe elegirse el método más adecuado según las condiciones de funcionamiento y las necesidades de rendimiento de cada motor. A medida que avanza la tecnología, es posible que veamos aún más métodos innovadores de tratamiento superficial aplicados a los segmentos de pistón para satisfacer exigencias de rendimiento cada vez más estrictas.
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