O tratamento de superfície determina a resistência ao desgaste, a vedação e a proteção contra corrosão de um segmento de pistão. Este artigo aborda a fosfatização, a decapagem por jato de areia, a cromagem, a nitruração e o revestimento DLC desenvolvido internamente pela C.T.I., bem como as suas patentes.
O tratamento de superfície dos segmentos de pistão visa sobretudo reduzir o desgaste e melhorar a durabilidade, aumentar a vedação, melhorar a lubrificação e prevenir a corrosão — assegurando um funcionamento fiável do motor a longo prazo, aumentando o desempenho e a eficiência de combustível e reduzindo o consumo de energia e as emissões. Os métodos mais comuns incluem a fosfatização, a decapagem por jato de areia, a cromagem, a nitruração e o revestimento DLC.
Aplica-se normalmente por imersão química, formando uma densa película preta de óxido sobre a superfície. Este tratamento não só melhora a resistência ao desgaste e ao calor, como também melhora a compatibilidade com o óleo lubrificante, aumentando a vedação. A fosfatização é um tratamento de superfície simples, económico e eficaz, amplamente utilizado em segmentos de pistão de todo o tipo de motores.
Areia a alta velocidade é projetada sobre a superfície do segmento, produzindo uma textura rugosa uniforme com um acabamento metálico mate. Isto aumenta a área superficial e a aderência do óleo, melhorando a vedação; além disso, remove a camada de óxido e os pequenos defeitos, aumentando a resistência ao desgaste e à fadiga.
Os segmentos de pistão são frequentemente cromados, formando uma densa película de liga de crómio com excelente dureza, resistência ao desgaste e resistência à corrosão. A cromagem reforça as propriedades mecânicas e melhora o aspeto. Em comparação com a fosfatização, a cromagem é mais complexa e dispendiosa, mas proporciona um melhor desempenho superficial.
O segmento é colocado numa atmosfera de amoníaco; a alta temperatura o amoníaco decompõe-se e os átomos de azoto difundem-se na superfície, formando uma camada de nitreto que aumenta consideravelmente a dureza superficial e a resistência ao desgaste. Em comparação com a cromagem, a película de nitreto é mais densa e uniforme, com vantagens na resistência ao desgaste e à corrosão; o seu aspeto é um tom metálico castanho-amarelado. A película de nitreto possui também boa lubricidade e estabilidade térmica, sendo frequentemente utilizada em segmentos de pistão de maior desempenho, como os de competição de alta potência ou de maquinaria de engenharia pesada.
Esta tecnologia deposita uma película de carbono amorfo sobre a superfície do segmento, cuja dureza, resistência ao desgaste e baixo coeficiente de atrito igualam ou até superam a nitruração. Ao contrário do preto mate da fosfatização, o DLC apresenta um preto brilhante e mais profundo. Prolonga consideravelmente a vida útil e reduz eficazmente o aumento do consumo de óleo e das emissões causado pelo desgaste, tornando-o especialmente adequado para motores de alta potência e alta velocidade, onde mantém uma boa vedação em condições de funcionamento extremas.
Em comparação com outros métodos, a tecnologia DLC é relativamente mais complexa e dispendiosa, mas proporciona um desempenho mecânico excecional. A C.T.I. investiga revestimentos DLC há muitos anos e, através de uma exploração e inovação constantes, obteve com êxito duas novas patentes DLC (EUA: 905744B2; Taiwan: M300746). Estas patentes são inovadoras tanto na composição do material como na estrutura, e o seu desempenho é líder no setor. Continuaremos a aprofundar a nossa investigação fundamental, ao mesmo tempo que impulsionamos estas tecnologias patenteadas.
Cada um dos tratamentos de superfície acima referidos tem as suas próprias características; na prática, deve escolher-se o método mais adequado consoante as condições de funcionamento e as necessidades de desempenho de cada motor. À medida que a tecnologia avança, poderemos vir a ver ainda mais métodos inovadores de tratamento de superfície aplicados aos segmentos de pistão para satisfazer exigências de desempenho cada vez mais rigorosas.
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