El proyecto HARD-PROTECT, en el que participan los centros tecnológicos AIN y Eurecat, además de la Universidad Pública de Navarra (UPNA), y liderado por la Universidad Politècnica de Calatunya (UPC), tiene como objetivo el desarrollo de recubrimientos de ultra-alta dureza basados en nanocomposites de AlCrSiN monolíticos y recubrimientos nano-multicapa de AlCrSiN/AlCrON mediante deposición física de vapor por arco catódico (CAEPVD).
El objetivo es el de dotar de mejores prestaciones frente a la corrosión, oxidación y desgaste a sustratos duros, concretamente WC-Co y c-BN. AIN es el socio encargado del desarrollo de los recubrimientos que serán después analizados y post-procesados por el resto de los socios.
Las estrategias de nanoestructuración de recubrimientos implementados por AIN, junto con tratamientos de implantación iónica, son susceptibles de dar lugar a la formación de recubrimientos ultra-duros que combinen dureza y tenacidad capaces de mejorar de forma significativa las propiedades de resistencia a la fractura de recubrimientos AlCrSiN estándar.
El proyecto pretende abordar dos hitos fundamentales:
- Por un lado el estudio de la composición y estructura cristalina de las capas en función de los parámetros de deposición del proceso, incluyendo la nanoestructuración y formación de nanocomposites (nc-(Al,Cr)a-Si3N4) así como la formación de multicapas (AlCrSiN/AlCrON)
- Por otro lado, estudiar la relación de la microestructura de losrecubrimientos con las propiedades mecánicas y tribológicas de las mismas.
Uno de los aspectos importantes en clave de valorar el impacto del proyecto deriva de la investigación para correlacionar los parámetros de deposición con la composición y estructura, valorando las estrategias de nanoestructuración objeto de estudio y aplicadas sobre dichos sustratos -especialmente c-BN-. Será crítico entender cómo la presencia de oxígeno durante la deposición o el contenido en si determinan la estructura y la superposición de nanocapas CrAlSiN/CrAlON, que alternarán estructuras con diferentes características de dureza y tenacidad.
Este proyecto encaja a la perfección con una de las principales líneas de investigación del área de Ingeniería de Superficies de AIN, que trabaja en el desarrollo de recubrimientos protectores para herramientas de corte y de conformado. A este respecto, AIN ha venido desarrollando un relevante trabajo en el desarrollo de recubrimientos PVD ternarios y cuaternarios basados en óxidos y oxinitruros, cooperando con diferentes Universidades y empresas del sector. En este sentido, con este proyecto AIN pretende avanzar en una línea de investigación clave para su grupo en el contexto de una investigación más básica, pero enfocada en última instancia a su aplicación industrial.
Cabe señalar, asimismo, que el área temática y concretamente el desarrollo de recubrimientos en vacío para su aplicación en herramientas es reconocido como una de las Tecnologías Facilitadoras Esenciales (KET) del H2020, así como una de las Estrategias para la Especialización Inteligente (RIS3) en Navarra, vinculado al estudio de nuevos materiales y tecnologías industriales avanzadas.
Duración: Enero 2019 – Diciembre 2021
Socios:
