ES2212236T3 - Revestimiento multicapa antiadherente de dureza mejorada para soporte de aluminio, articulos y utensilios culinarios que comportan este revestimiento. - Google Patents
Revestimiento multicapa antiadherente de dureza mejorada para soporte de aluminio, articulos y utensilios culinarios que comportan este revestimiento.Info
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Abstract
EL REVESTIMIENTO ANTIADHERENTE DE DUREZA MEJORADA SE CARACTERIZA PORQUE COMPRENDE LAS SIGUIENTES CAPAS: UNA PRIMERA CAPA DURA (6) A BASE DE ALUMINA REALIZADA POR OXIDACION ANODICA DEL SOPORTE DE ALUMINIO (3) SUMERGIDO EN UNA SOLUCION ALCALINA (2), APLICANDO SOBRE ESTE SOPORTE MICROARCOS MEDIANTE UNA CORRIENTE Y UNA DIFERENCIA DE POTENCIAL ELEVADAS, UNA SEGUNDA CAPA (8) A BASE DE POLITETRAFLUORETILENO Y AGENTES QUIMICOS QUE CONSTITUYEN UN ELEMENTO PRIMARIO DE ENGANCHE PARA UNA O VARIAS CAPAS (9,10) DE ACABADO A BASE DE POLITETRAFLUORETILENO.
Description
Revestimiento multicapa antiadherente de dureza
mejorada para soporte de aluminio, artículos y utensilios
culinarios que comportan este revestimiento.
La presente invención se refiere a un
revestimiento multicapa antiadherente de duración mejorada para un
soporte de aluminio o una aleación de aluminio.
La invención contempla igualmente los artículos
de aluminio y en particular los utensilios culinarios que comportan
un revestimiento según la invención.
Los revestimientos a base de
politetrafluoretileno (PTFE) aplicados a la superficie interior y/o
exterior de los utensilios culinarios de aluminio presentan el
inconveniente de ser sensibles al rayado y al desgaste.
Para poner remedio a este inconveniente, se ha
propuesto aplicar el revestimiento a base de PTFE en una subcapa
dura obtenida, por ejemplo, por anodización del soporte de aluminio
o pulverización por plasma térmico.
Sin embargo, esas soluciones no han permitido
obtener resultados satisfactorios.
El objeto de la presente invención es realizar un
revestimiento antiadherente para un soporte de aluminio que
presente una resistencia mejorada al rayado y al desgaste.
Según la invención, el revestimiento multicapa
antiadherente de duración mejorada para soporte de aluminio se
caracteriza porque comprende las capas siguientes: una primera capa
dura a base de alúmina, constituida por una capa de alúmina
\alpha y de alúmina \gamma recubierta por una capa superficial
de mullite, presentando la capa de alúmina \alpha y de alúmina
\gamma una dureza superior a 1500 vickers, estando realizada esa
primera capa dura por oxidación anódica del soporte de aluminio
sumergido en una disolución alcalina, aplicando sobre ese soporte
unos micro arcos por medio de una corriente y de una diferencia de
potencial elevadas, pudiendo ser eliminada la capa de mullite total
o parcialmente por pulimentado, constituyendo una segunda capa a
base de politetrafluoretileno y de agentes químicos un primario de
fijación para una o varias capas de acabado a base de
politetrafluoretileno.
La invención se refiere igualmente a un
procedimiento para la aplicación de un revestimiento multicapa
antiadherente que presenta una duración y una resistencia al rayado
y al desgaste mejoradas una vez formado sobre un soporte de
aluminio.
Según la invención, ese procedimiento comprende
las etapas siguientes:
- la formación, sobre la superficie de soporte,
de una primera capa dura a base de aluminio, constituida por una
capa de alúmina \alpha y de alúmina \gamma recubierta por una
capa superficial de mullite, obteniéndose ésta primera capa dura
por oxidación anódica del soporte de aluminio sumergido en una
disolución alcalina, aplicando sobre ese soporte unos micro arcos
por medio de una corriente y de una diferencia de potencial
elevados, después
- la aplicación de una segunda capa a base de
politetrafluoretileno y de agentes químicos constitutivos de una
imprimación de fijación, después
- la aplicación de una o varias capas de acabado
a base de politetrafluoretileno, y finalmente
- la sinterización del revestimiento así
obtenido.
El procedimiento para obtener la primera capa
dura a base de alúmina se ha descrito, por ejemplo, por FEDOROV y
otros, en el artículo publicado en 1983 en la revista rusa Física y
Química del Tratamiento de los Materiales, titulado Composición
y estructura de la capa superficial reforzada de aleaciones de
aluminio, obtenidas por oxidación por micro arco, y por MARKOV,
certificado de autor n° 1200591 publicado en 89 Procedimiento
para la aplicación de revestimientos sobre metales y aleaciones
y n° 1713990 publicado en 92 Procedimiento de anodización micro
arco de metales y aleaciones.
Esa capa se compone de alúmina a y de alúmina y
recubierta de una capa superficial de mullite
(silico-alúmina) porosa.
Esa capa dura presenta la particularidad de ser
mucho más dura y de tener una resistencia al desgaste claramente
más elevada que la de las capas de alúmina obtenidas por
anodización clásica o pulverización por plasma térmico.
Se ha comprobado por la solicitante que las capas
de imprimación de enganche y de acabado a base de PTFE aplicadas
sobre la capa dura a base de alúmina presentaban una excelente
adherencia sobre esta última y conferían al revestimiento
antiadherente a base de PTFE una excelente resistencia al desgaste
y al rayado.
Otras particularidades y ventajas de la invención
se pondrán de manifiesto en la descripción que sigue.
En los dibujos adjuntos, que se dan a título de
ejemplos no limitativos:
La figura 1 es un esquema de la instalación que
permite realizar una capa de alúmina dura sobre un soporte de
aluminio.
La figura 2 es una vista en sección del
revestimiento duro antiadherente según la invención.
Primeramente se describirá el procedimiento que
permite aplicar sobre un soporte de aluminio, por ejemplo, un
utensilio culinario.
La figura 1 representa un recipiente 1 que
contiene una disolución 2 en la cual se han sumergido un ánodo 3 y
un cátodo 4.
El ánodo 3 es un soporte de aluminio del cual se
desea oxidar la superficie.
El ánodo 3 y el cátodo 4 están unidos a un
generador 5 que permite aplicar entre el ánodo 3 y el cátodo una
diferencia de potencial elevada, por ejemplo, comprendida entre 500
y 1000 voltios.
El generador 5 permite igualmente generar unos
impulsos de corta duración y de intensidad elevada, de manera que
forme unos micro arcos eléctricos susceptibles de oxidar la
superficie del soporte de aluminio 3.
Esa oxidación forma en la superficie del soporte
una capa dura de alúmina 6 (ver figura 2).
La capa 6 se compone principalmente de alúmina
\alpha y de algunos porcentajes de alúmina \gamma.
Está recubierta por una capa superficial de
mullite 7 (silico-alúmina), que es porosa.
Según la duración de la aplicación de los
micro-arcos, el espesor de la capa dura de alúmina
6 puede variar entre 5 y 100 micras.
Esa capa de alúmina presenta una dureza y una
resistencia al desgaste mucho más elevadas que las de los
revestimientos obtenidos por anodización clásica o pulverización
por plasma térmico. La duración de esa capa es superior a 1500
vickers, mientras que la de las capas de cerámica clásicas obtenidas
por anodización es a lo sumo igual a 450 vickers.
Sobre la capa dura 6, 7 así obtenida se aplica,
según la invención una segunda capa 8 a base de
politetrafluoretileno y de agentes químicos para constituir una
imprimación de fijación y después una o dos capas 9, 10 de acabado
a base de politetrafluoretileno.
Las capas 8, 9, 10 pueden presentar un espesor
total comprendido entre 5 y 50 micras.
A continuación se dan, a título de ejemplos, las
composiciones de las diferentes capas 8, 9, 10 en el caso de un
revestimiento antiadherente para utensilios culinarios.
Después de la aplicación de las capas 8, 9, 10 se
sinteriza el revestimiento obtenido a 400-420ºC
durante 3 a 10 minutos.
Se comprueba que las capas 8, 9, 10 a base de
PTFE se adhieren muy bien sobre la capa dura 6, 7 a base de
alúmina. Este resultado se explica por la porosidad de la capa 6, 7
de alúmina. Por este hecho, algunas partículas de PTFE de la capa
primaria 8 pueden penetrar en los poros de la capa de mullite 7
asegurando así una excelente fijación de la capa 8.
Se puede todavía, antes de aplicar el
revestimiento de PTFE, pulir la superficie para eliminar toda o
parte de la mullite y obtener así una superficie más lisa.
Se puede también, sobre la superficie de la capa
dura pulida como más arriba se ha indicado, o no, como
anteriormente, aplicar el revestimiento de PTFE y pulirlo tras el
sinterizado.
En todos los casos se llega al mismo resultado:
un revestimiento extremadamente resistente al rayado y que tiene
las características antiadhesivas de un revestimiento
politetrafluoretileno clásico, debido a que el PTFE se filtra en las
porosidades presentes en todo el espesor de la capa de
Al_{2}O_{3} y de mullite.
Esta invención se destina particularmente al
revestimiento antiadhesivo de artículos culinarios, pero se aplica
igualmente a cualquier artículo sobre el cual se desee realizar una
superficie de deslizamiento (por ejemplo, una suela de plancha para
la ropa) que tenga una excelente dureza y sea resistente al
desgaste.
Claims (8)
1. Revestimiento multicapa antiadherente que
presenta una dureza y una resistencia al rayado y al desgaste
mejoradas, formado sobre un soporte de aluminio (3),
caracterizado porque comprende las capas siguientes: una
primera capa dura (6, 7) a base de alúmina, constituida por una capa
(6) de alúmina \alpha y de alúmina \gamma recubierta de una
capa superficial (7) de mullite, presentando la capa (6) de alúmina
\alpha y de alúmina \gamma una dureza superior a 1500 vickers,
estando realizada esa primera capa dura (6, 7) por oxidación anódica
del soporte de aluminio (3) sumergida en una disolución alcalina
(2), aplicando sobre ese soporte unos micro arcos por medio de una
corriente y una diferencia de potencial elevadas, pudiendo
eliminarse la capa (7) de mullite total o parcialmente por
pulimentado, constituyendo una segunda capa (8) a base de
politetrafluoretileno y de agentes químicos una imprimación de
fijación para una o varias capas (9, 10) de acabado a base de
politetrafluoretileno.
2. Revestimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la capa dura (6) tiene un espesor
comprendido entre 5 y 100 micras.
3. Revestimiento según las reivindicaciones 1 ó
2, caracterizado porque la segunda capa de imprimación de
fijación (8) y la o las capas de acabado (9, 10) a base de
politetrafluoretileno presentan un espesor comprendido entre 5 y 50
micras.
4. Artículo de aluminio o de una aleación de
aluminio que comprende un revestimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3.
5. Utensilio culinario de aluminio o de una
aleación de aluminio que comprende un revestimiento según una de
las reivindicaciones 1 a 3.
6. Procedimiento para la aplicación de un
revestimiento multicapa antiadherente que presenta una dureza y una
resistencia al rayado y al desgaste mejoradas, formado sobre un
soporte de aluminio, caracterizado porque comprende las
etapas siguientes:
- -
- la formación, sobre la superficie de soporte, de una primera capa dura (6, 7) a base de alúmina, constituida por una capa (6) de alúmina \alpha y de alúmina \gamma recubierta de una capa superficial (7) de mullite, obteniéndose ésta primera capa dura (6, 7) por oxidación anódica del soporte de aluminio (3) sumergido en una disolución alcalina (2), aplicando sobre ese soporte unos micro arcos por medio de una corriente y de una diferencia de potencial elevados, después
- -
- la aplicación de una segunda capa (8) a base de politetrafluoretileno y de agentes químicos que constituyen una imprimación de fijación, después
- -
- la aplicación de una o varias capas (9, 10) de acabado a base de politetrafluoretileno, y finalmente
- -
- la sinterización del revestimiento así obtenido.
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque comprende, además, una etapa de
pulimentado previa a la aplicación de las capas (8, 9, 10) de PTFE,
para eliminar total o parcialmente la capa superficial de
mullite(7).
8. Procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado porque comprende igualmente una etapa de
pulimentado después de la etapa de sinterización.
Applications Claiming Priority (2)
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