Coeficiente de fricción y antiadherencia

El coeficiente de fricción es una de las propiedades funcionales más relevantes en el diseño de componentes sometidos a deslizamiento relativo, contacto repetido o cargas elevadas. El niquelado químico permite modificar de forma controlada el comportamiento tribológico de las superficies, reduciendo la fricción, previniendo fenómenos de agarrotamiento y mejorando la fiabilidad en servicio, tanto en condiciones lubricadas como en seco.

El valor del coeficiente de fricción depende no solo del recubrimiento, sino también del material antagonista, del estado superficial, de las condiciones de carga, de la velocidad de deslizamiento y de la presencia o ausencia de lubricación. Los valores indicados a continuación deben considerarse orientativos y referidos a condiciones de ensayo controladas.

NIPLATE® 500, NIPLATE® eXtreme y NIPLATE® 600

Los recubrimientos NIPLATE® 500, NIPLATE® eXtreme y NIPLATE® 600 presentan un coeficiente de fricción generalmente inferior en comparación con los acoplamientos metal–metal tradicionales utilizados en mecánica. Esta característica contribuye a reducir el desgaste adhesivo y a prevenir fenómenos de agarrotamiento, incluso en presencia de cargas superficiales elevadas.

En condiciones de deslizamiento en seco, el coeficiente de fricción dinámico de estos recubrimientos se sitúa típicamente en un intervalo comprendido entre 0,4 y 0,6, en función del material antagonista y de las condiciones operativas. Estos valores hacen que dichos recubrimientos sean adecuados para aplicaciones en las que se requiere un buen compromiso entre resistencia al desgaste, estabilidad del comportamiento tribológico y robustez del recubrimiento.

NIPLATE® 600 SiC

El NIPLATE® 600 SiC es un recubrimiento compuesto caracterizado por la presencia de partículas de carburo de silicio (SiC) dispersas en la matriz de níquel químico. La inclusión de una fase cerámica ultradura incrementa de forma significativa la resistencia al desgaste abrasivo, pero conlleva un aumento del coeficiente de fricción respecto al NIPLATE® 600 no compuesto.

En condiciones de deslizamiento en seco, el coeficiente de fricción dinámico del NIPLATE® 600 SiC varía generalmente entre 0,5 y 0,8, debido a la interferencia mecánica de las partículas de SiC con la superficie antagonista. Este comportamiento es coherente con el uso previsto del recubrimiento, que prioriza la durabilidad en condiciones de desgaste severo frente a la minimización de la fricción.

NIPLATE® 500 PTFE

El NIPLATE® 500 PTFE es un recubrimiento compuesto con matriz de níquel químico de alto fósforo, que contiene partículas de PTFE en una concentración típicamente comprendida entre el 25 y el 35% en volumen. El PTFE es un polímero caracterizado por excelentes propiedades de antiadherencia y autolubricación, que confieren al recubrimiento un comportamiento tribológico distintivo.

Este recubrimiento combina las propiedades típicas del níquel químico, como uniformidad de espesor, adherencia al metal base y resistencia al desgaste, con una marcada reducción de la fricción superficial. En ausencia de lubricación, el coeficiente de fricción del NIPLATE® 500 PTFE es típicamente de aproximadamente 0,10, un valor significativamente inferior al de los recubrimientos metálicos tradicionales.

La presencia de PTFE confiere además una marcada propiedad antiadherente, lo que hace que el recubrimiento sea adecuado para aplicaciones en las que es necesario evitar pegados, acumulaciones o incrustaciones, como por ejemplo en intercambiadores de calor o componentes sometidos a depósitos de cal.

En el siguiente gráfico se muestran los resultados de un ensayo de medición del coeficiente de fricción dinámico mediante prueba ball-on-disk contra acero 100Cr6.