EVALUACIÓN DEL ELECTROPULIDO DE TITANIO DE PUREZA COMERCIAL UTILIZANDO COMO ELECTROLITO UNA SOLUCIÓN ALCOHÓLICA

ALTERACH, M.A.; VERA, M.L.; MARIO ROBERTO ROSENBERGER; ARES, A.E.; SCHVEZOV, C. E.

Posadas. Misiones.

Jornada; VII Jornadas Científico Tecnológicas de la Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales de la Universidad Nacional de Misiones; 2009

Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales de la Universidad Nacional de Misiones

El pulido mecánico del titanio y sus aleaciones presenta muchas dificultades, debido a que durante la etapa de desbaste se produce gran deformación plástica y mezclado de material (empaste) sobre la superficie, lo que produce un aspecto rugoso y opaco de la misma. Este material es difícil de eliminar sin utilizar reactivos químicos donde el componente principal es el ácido fluorhídrico, el cual es muy reactivo y peligroso. Terminaciones superficiales a espejo son necesarias para recubrir química o electroquímicamente las aleaciones de titanio con filmes delgados de TiO2 no rugosos. Una alternativa viable es el pulido electrolítico del titanio, técnica que convencionalmente utiliza ácido perclórico, el cual debe manejarse con cuidado debido a que los productos de descomposición son muy explosivos. Debido a esto, se investiga la técnica de electropulido utilizando una solución alcohólica de baja peligrosidad. El principal objetivo es poder lograr un pulido homogéneo del titanio sobre toda la superficie de interés, ya sea en piezas planas o curvas. En el presente trabajo se estudia el electropulido de titanio de pureza comercial, empleando como electrolito una solución de Cl2Zn y Cl3Al en una mezcla de etanol e isopropanol. Entre los parámetros que se estudiaron podemos mencionar la agitación del electrolito y la preparación inicial de las superficies de las probetas. Como medios de agitación se utilizaron un agitador magnético y ultrasonido. La superficie del material se utilizó as-fabricated o con pretratamientos mediante desbastes con abrasivos de CSi hasta terminaciones de #60, #600 y #1000 o pulidos con pasta de diamante hasta 1 μm. En los ensayos se utilizaron tensiones en el rango de 10 a 50 V, y densidades de corrientes de 50 a 140 mA/cm2. Las superficies resultantes se observaron a ojo desnudo y al microscopio óptico. El electrolito utilizado mostró ser adecuado para el electropulido de titanio, ya que permitió obtener superficies brillantes y homogéneas, pero manteniendo la macro-rugosidad inicial del material. El pretratamiento superficial inicial es muy importante. La rugosidad inicial del sustrato antes del electropulido debe ser muy baja, debido a que éste elimina las micro-rugosidades pero no elimina las macro-rugosidades. Por otra parte, si la superficie inicial presenta empaste, luego del electropulido presentará picado o irregularidades. La agitación magnética durante el electropulido no dio buenos resultados, produciendo superficies macroscópicamente rugosas, con algunas zonas sobreatacadas y otras picadas, e inclusive, en algunos casos, se formaron grandes manchas de óxido. Esto podría deberse a la formación de un flujo direccional del electrolito y/o al contacto de la superficie a pulir con el aire, lo cual puede ser corregido en futuras experiencias. El ultrasonido no funcionó como método de agitación durante el electropulido, dando como resultado superficies muy picadas y cubiertas de óxidos grises y negros. En particular utilizando voltajes de 17 a 21 V y densidades de corriente de 57 a 95 mA/cm2, sin agitación del electrolito y a una temperatura de entre 28 y 35 ºC se logró obtener superficies espejadas. Además en algunos casos se obtuvo el revelado de la microestructura, observándose bordes de granos nítidos.