Las burbujas son clave para el nuevo método de recubrimiento de superficie para aleaciones de magnesio livianos
Las burbujas creadas por el agua presurizada pueden dirigirse a las superficies y a la cavitación del activador, la creación continua y el colapso de las burbujas. La adición de un transductor ultrasónico ayuda a reforzar este efecto. Tanto el peening de chorro de agua como la cavitación multifunción ayudan a crear un recubrimiento de superficie grueso y resistente a la corrosión sobre una superficie de aleación de magnesio. Crédito: Universidad Metropolitana de Tokio
Un equipo dirigido por un investigador de la Universidad Metropolitana de Tokio ha ideado una nueva forma de recubrir las aleaciones de magnesio para mejorar su resistencia a la corrosión. En lugar de técnicas de recubrimiento costosas, difíciles y lentas al vacío, utilizaron recubrimiento de conversión química a base de líquido con la adición de burbujas de cavitación.
El recubrimiento grueso resultante ayudó a mejorar la resistencia a la corrosión a los cloruros y las propiedades mecánicas. La nueva tecnología del equipo tiene como objetivo reforzar materiales livianos en automóviles eléctricos.
Los hallazgos se publican en la revista Surface and Coatings Technology.
A medida que la industria del automóvil sufre cambios radicales en la transición a los vehículos eléctricos, una revolución tranquila en la ciencia de los materiales está ayudando a desarrollar materiales más ligeros que aseguran que las mismas baterías tomen los mismos autos a distancias más largas.
Las aleaciones de magnesio han sido un jugador importante en este turno, con la densidad más baja de todos los metales prácticos. Sin embargo, está lejos de ser perfecto; Hay preocupaciones alrededor de su resistencia a la corrosión contra cloruros (sales) y propiedades mecánicas indeseables.
Si bien los compuestos a base de magnesio se han propuesto como alternativa, son costosos para producir y sufrir procesos de fabricación complicados.
Otro enfoque por completo es aplicar un recubrimiento a las aleaciones de magnesio convencionales, una serie de métodos conocidos como enchapado. Sin embargo, la mayoría de los ejemplos de placas se basan en la lenta deposición de partículas cerámicas, dando lugar a una adhesión débil entre el material de sustrato original y la capa recubierta.
Muchos procesos también requieren una cámara de vacío; Esto no solo es costoso, la deposición de partículas a menudo requiere altas temperaturas. Esto es apenas factible para las aleaciones de magnesio, que tienen un punto de fusión relativamente bajo.
Esto inspiró a un equipo dirigido por el profesor asistente Masataka Ijiri de la Universidad Metropolitana de Tokio para recurrir al recubrimiento de conversión química, donde las superficies a recubrir están expuestas a un líquido. Pero aunque los métodos a base de líquido son más baratos y más fáciles que el enchapado, las capas creadas a menudo son demasiado delgadas, lo que conduce a una resistencia de corrosión deficiente.
En los experimentos llevados a cabo en agua con ácido fosfórico, el equipo descubrió que la adición de cavitación en la superficie, la creación y el posterior colapso violento de burbujas, condujeron a la formación de películas gruesas e incluso de fosfato de magnesio.
Ambos métodos probaron, utilizando chorros de burbujas disparadas en superficies (peining de chorro de agua) y un método multifunción donde los mismos chorros están expuestos a ondas de ultrasonido (cavitación multifunción), condujo a la formación de capas protectoras con propiedades significativamente mejoradas en comparación con el tratamiento con líquido solo. Pudieron demostrar una mejora particularmente marcada en la resistencia a la corrosión a los cloruros, como se muestra usando pruebas electroquímicas.
Si bien el uso de piezas compuestas de magnesio integral puede dar resultados deseables, el costo de tales partes significa que un método para aplicar recubrimientos de forma selectiva y controlable a aleaciones de magnesio más baratas es una alternativa más factible para la industria.
La tecnología del equipo promete grandes avances hacia adelante en materiales mejorados para la próxima generación de vehículos eléctricos.
Más información: Masataka Ijiri et al, Efectos del tratamiento de cavitación multifunción durante el recubrimiento de conversión química en compuestos formados en la superficie de aleación de magnesio AZ31 y sus características electroquímicas, tecnología de superficie y recubrimientos (2025). Doi: 10.1016/j.surfcoat.2025.132308
Proporcionado por la Universidad Metropolitana de Tokio
Cita: las burbujas son clave para el nuevo método de recubrimiento de superficie para aleaciones de magnesio livianos (2025, 9 de junio) recuperados el 9 de junio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-06-key-surface-coating-method-lightweight.html
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