PT817238E

PT817238E - Peca fundida de aluminio e seu processo de fabrico

Info

Publication number: PT817238E
Application number: PT97110172T
Authority: PT
Inventors: Hermann W Erbsloh; Franz Josef Feikus; Erich Lugscheider; Frank Loffler; C Wolff
Original assignee: Vaw Ver Aluminium Werke Ag
Priority date: 1996-06-27
Filing date: 1997-06-21
Publication date: 2001-09-28
Also published as: ES2158407T3; HU219541B; WO1997050108A1; HUP9701101A2; DE19625577A1; US6555241B1; EP0817238A1; EP0817238B1; HUP9701101A3; ATE200833T1; HU9701101D0; US6162500A; DE59703418D1

Description

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DESCRIÇÃO “PEÇA FUNDIDA DE ALUMÍNIO E SEU PROCESSO DE FABRICO” A presente invenção diz respeito a uma peça fundida de alumínio bem como a um processo e à utilização de um equipamento para o seu fabrico.

Na construção de motores são utilizadas peças fundidas de alumínio com uma superfície interior de deslizamento cilíndrica rectificada que apresenta um perfil com uma profundidade de rugosidade de

Rk = 0,5-3,0 μίτΐ Rnk = 0,1 -2,0 μιη Rvk = 0,5 - 5,0 μΓΠ medido de acordo com a norma DIN 4776, em que Rk significa a profundidade de rugosidade do núcleo, Rnk a altura de pico reduzida e RVk a altura de vale reduzida. 2

As superfícies de deslizamento cilíndricas interiores, como, por exemplo, as paredes cilíndricas no motor Otto, não são usadas, na maioria das vezes, no estado de simplesmente fundido, devido à pouca resistência ao desgaste, mas apenas depois de um melhoramento, sob a forma de um tratamento de superfície suplementar.

Normalmente, é aplicado um revestimento galvânico, ou então é aplicada na superfície uma liga de alumínio hipereutéctica, o chamado “material de alusil’’, por forma a pôr a descoberto as partes integrantes da estrutura que contêm o silício.

Estas formam então a superfície de deslizamento propriamente dita que, comparada com a superfície de alumínio, é muito mais resistente ao desgaste.

Em outros ramos da técnica, por exemplo, na construção de ferramentas, são conhecidas camadas de materiais duros, tais como camadas de TiN-TiAI-CN-TiCN e CrN, que são aplicadas a um substrato, com a ajuda do chamado processo PVD (Plasma Vacuum Deposition).

Estas camadas são muito duras e, por isso, não são apropriadas para tratamentos como os que são necessários, por exemplo, para as superfícies de movimento de fricção dos cilindros. 3

Uma outra desvantagem dos processos habituais para o revestimento de PVD deve-se ao facto de a camada base que se encontra por baixo ser submetida, simultaneamente, a um “tratamento térmico” involuntário, devido à influência térmica que se verifica durante a aplicação do revestimento.

Com temperaturas mais elevadas, por exemplo, acima dos 500 0 C, o material base pode fundir em algumas zonas ou pelo menos entrar em determinadas zonas na fase de amolecimento, por forma a deixar de poder ser garantida a forma.

Nas ligas cuja dureza pode ser aumentada, tal amolecimento provoca uma alteração substancial do estado estrutural, por forma a não serem atingidos os valores de resistência necessários depois do arrefecimento.

Um outro problema constitui a aderência das camadas aplicadas.

Este problema é principalmente relevante devido ao facto de as camadas aplicadas apresentarem valores de condutibilidade muito mais baixos que os substratos.

Quando sujeito ao esforço de oscilação da temperatura, pode acontecer que a camada aplicada se solte.

Para evitar tais desvantagens, a Patente Internacional N.° WO 89/03930 (Adiabatix) propõe aplicar na superfície do cilindro uma camada composta 4 por um material de isolamento térmico com uma espessura de 0,002 polegadas.

Tal espessura de camada pretende conseguir, por um lado, um efeito de isolamento suficiente e, por outro, o aumento da capacidade de aderência da camada.

Da Patente Americana US-A-3540993 é conhecido um sistema de revestimento de PVD, constituído por um recipiente com elementos catódicos e anódicos e com ligações de gás e vácuo.

No sistema conhecido, o recipiente forma uma câmara de vácuo que é fechada com uma tampa de recipiente e que se destina ao processo de deposição.

Como áreas de aplicação são indicados revestimentos resistentes a ácidos e à corrosão, bloqueios de difusão, revestimentos condutores e outros semelhantes.

Neste processo, o elemento catódico pode ser executado de forma móvel em relação ao recipiente e a superfície interior que se pretende revestir como parede do recipiente. A Patente Japonesa N 0 JP 62060863 (Patents abstracts of Japan) descreve 5 igualmente um sistema de revestimento com um cátodo aplicado num recipiente. A intenção é aplicar num substrato várias camadas de uma película. 0 objectivo da presente invenção é o revestimento de peças fundidas de alumínio destinadas a uma superfície cilíndrica interior de deslizamento, por forma a criar uma camada duradoura e resistente ao desgaste que reflecte a superfície, apresenta uma boa capacidade de aderência e em que a profundidade de rugosidade inicial é praticamente preservada. 0 campo de tolerância da rugosidade de superfície antes e depois do revestimento deve ser limitado para + 10%, com referência à profundidade de rugosidade máxima.

Este objectivo é atingido pelas características indicadas nas reivindicações.

Os valores de rugosidade das superfícies cilíndricas interiores de deslizamento rectificadas das paredes cilíndricas para motores Otto são muito importantes porque definem as capacidades dos reservatórios do lubrificante.

Para poder descrever a superfície com precisão, devem ser indicados três valores de rugosidade, ou seja, Rk a profundidade de rugosidade do núcleo,

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Rnk a altura de pico reduzida e Rvk a altura de vale reduzida. A influência exacta da formação da bolsa de lubrificante pode ser comprovada por um teste de fricção.

Surpreendentemente, foi constatado que o revestimento de PVD possui uma característica que reflecte a superfície, por forma a que as estrias de rectificação se mantêm também depois do revestimento, sem que se verifiquem desvios significativos dos valores iniciais.

Assim, não há a necessidade de proceder a um tratamento posterior do tipo de corte de aparas que é sobretudo crítico quando se trata de camadas de materiais duros.

As camadas constituídas por um material duro podem ser compostas por um ou vários metais refractários do quarto ao sexto grupo secundário da classificação periódica.

Ficou demonstrado ser principalmente vantajoso que a camada de um material duro seja formada a partir dos elementos do alumínio e/ou silício, uma vez que a homogeneidade e a densidade da camada assim obtidas correspondem ao perfil de requisitos da construção de motores, de uma forma principalmente favorável. 7

Na medida em que a camada de um material duro apresente, adicionalmente, um ou vários elementos do grupo B, N, O ou C que formam fases duras, a qualidade de reflexão da estrutura de rectificação atinge valores muito favoráveis.

Diferem apenas + 0,1 μητι das profundidades de rugosidade iniciais.

Para obter uma resistência ao desgaste muito elevada na superfície interior de deslizamento, a camada de um material duro deve apresentar uma percentagem de material duro superior a 80% em átomos. A percentagem do material duro é controlada através da composição dos gases de reacção durante o processo de PVD.

Na medida em que a camada constituída por um material duro apresente uma camada base metálica com uma percentagem de metalóide que aumenta na direcção da superfície, a aderência da camada e o comportamento de rotura da camada podem ser optimizados por componentes metálicos e metalocerâmicos.

Ficou comprovado que a melhor percentagem de metalóide é uma camada de um material duro com 50% em átomos de metalóide.

Outros pontos de vista, como, por exemplo, a formação de uma camada de

8 entrada ou a redução das tensões no conjunto de camadas, podem ser realizados pela construção das camadas com uma estrutura de gradiente.

Aqui foi aplicada na peça fundida de alumínio uma camada base metálica com uma percentagem de metal < 90% em átomos como camada de aderência, enquanto a percentagem do material duro que se encontra por cima aumenta até à superfície interior de deslizamento até aos 100% em átomos.

Na medida em que existe na camada base uma liga de titânio/alumínio/nitreto de camono e que nas camadas construtivas que se encontram por cima aumenta a percentagem do metalóide de carbono e nitrogénio até aos 50% em átomos, é conseguida a melhor função de atenuação do material da camada intermédia que também apresenta uma certa ductilidade para as tensões que vão surgindo.

Uma liga optimizada para a peça de alumínio usada como substrato apresenta a composição seguinte:

Silício 5 a 13% em peso Ferro 0,3 a 1,4 % em peso Cobre <3,5 % em peso Magnésio < 0,5 % em peso Manganês <0,5 % em peso 9

Resto alumínio e sujidade proveniente do fabrico.

Neste processo é preciso ter em consideração que sobre o material base constituído por alumínio, que é relativamente macio, foi aplicada uma camada dura como protecção contra o desgaste e que a camada intermédia tem de impedir o aparecimento de eventuais fissuras de fadiga.

No presente caso, a camada intermédia é colocada num estado de tensão interior, através da adição de agentes de endurecimento, por forma a que as tensões internas dêem origem à indução de tensões próprias.

Ao contrário de uma camada formada por vários estratos, em que as características se alteram gradualmente de camada a camada, a camada de gradiente consegue uma passagem quase contínua e, por conseguinte, uma adaptação contínua às respectivas condições de tensão verificadas.

Neste contexto, revelou-se muito importante a relação entre o metal e o metalóide.

Assim, o termo “camada constituída por um material duro” pretende definir um composto metal/metalóide, cuja composição pode ser alterada continuamente através da percentagem de gás reactivo e que pode variar entre puramente metálica e uma relação metal/metaióide predefinida. íjLa^v. 10

Verificando-se a aplicação num bloco de motor de alumínio, existem, muitas vezes, várias superfícies cilíndricas de deslizamento com um diâmetro de 30 a 150 mm em fila. A possibilidade de reduzir a distância entre as superfícies de deslizamento adjacentes para 2-8 mm, é considerada uma das principais vantagens da presente invenção. A espessura da camada ao longo do comprimento da superfície interior de deslizamento, visto na direcção de deslizamento, varia dentro de uma gama estreita de ± 10%. A mesma gama de tolerância é aplicável à espessura da camada vista em relação ao perímetro.

Nas camadas delgadas mencionadas, com uma estrutura de camadas total de 0,5 a 20 μηη, trata-se de uma gama de tolerâncias espantosamente baixa que só pode ser conseguida através do processo de revestimento PVD a seguir descrito, de acordo com a presente invenção. O processo de revestimento de acordo com a invenção decorre em várias fases, isto é, em primeiro lugar a superfície é limpa através do método de corrosão por iões, e imediatamente a seguir, no mesmo local de tratamento, é aplicada na estrutura de superfície limpa uma camada de um material

11 duro, a uma temperatura inferior a 250 °C, a partir da fase gasosa.

Com a ajuda do processo PVD (plasma vacuum deposition), utilizado como processo de revestimento com reflexão da superfície, o perfil de profundidade de rugosidade da superfície original pode ser reflectido dentro de uma gama de tolerância estreita de ± 10%.

Devido à composição variada da percentagem de gás reactivo, podem ser obtidas tanto camadas de multi-camada como também uma camada com estrutura de gradiente.

Quando se trata de camadas de aderência muito finas, é favorável existir uma camada base de TiAI com a composição de 50750 e camadas de cobertura de CrAI ou SiC.

Um sistema para a aplicação do revestimento de PVD é constituído por um elemento catódico em forma de um cátodo de barra sendo que o cátodo de barra se encontra na tampa do recipiente, de forma móvel na direcção longitudinal da barra.

Defronte dos cátodos de barra, o fundo do recipiente está equipado com ligações de gás e vácuo, sendo as superfícies de deslizamento interiores constituídas pelas paredes do recipiente em que a tampa do recipiente e o fundo do recipiente podem ser fechados nas paredes do recipiente de forma 12 estanque ao vácuo.

Basicamente, podem ser usados vários sistemas de vedação.

Uma vedação muito simples, mas muito eficiente é a em que as superfícies de vedação no recipiente e na tampa são tratadas mecanicamente.

Uma outra possibilidade de vedação consiste na utilização de peças de vedação especiais constituídas por materiais termicamente resistentes.

Podem ser usados materiais conhecidos.

Como principalmente resistentes ao desgaste revelaram-se os sistemas de camadas com as ligas ternárias Ti-Al-N e Cr-AI-N.

As camadas base de crómio também podem ser usadas como camadas de protecção contra a corrosão.

As camadas Ti-AI-N estão previstas como camadas de cobertura, devido à sua dureza especial. A seguir, é indicado um exemplo para o processo de acordo com a invenção:

Depois da evacuação para uma pressão de X, o gás é aquecido a uma temperatura de 200 - 250 0 C.

-------·· 13

Segue-se um processo de limpeza por corrosão e, imediatamente a seguir, a introdução dos gases quentes do processo.

Depois do arrefecimento, o recipiente é inundado sendo retirado o portador do substrato.

As condições de pressão típicas no processo PVD situam-se entre os 10'4 e os 10'6 mbar, a inundação realiza-se com árgon entre os 10'1 e os 10'4 mbar.

Devido à elevada tensão negativa criada pela aplicação da diferença de potencial, as partículas de gás natural que se encontram entre o alvo e o substrato são ionizadas. É obtido um plasma altamente energético em que os iões de gás natural de carga positiva são atirados contra a superfície alvo de carga negativa, com uma energia de vários keV.

Os processos de impacto provocam uma transmissão de impulsos e de energia e, finalmente, a eliminação dos átomos do material alvo atingido o qual transita então do estado de agregado sólido para a fase gasosa, sem ter havido uma fase líquida.

As partículas eliminadas são depositadas no substrato devido à aplicação da tensão, formando aí uma camada homogénea.

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Ao aplicar este método de revestimento ao fabrico de superfícies cilíndricas interiores de deslizamento de blocos de motor, pode ser usada uma instalação de revestimento como a que é representada nas FIG 1 e 2.

Na FIG 1 são representadas as paredes cilíndricas de um motor de quatro cilindros, em corte longitudinal.

Servem como paredes de recipiente ((4) a (8)), fechadas em cima e em baixo com uma tampa de recipiente ((2a), (2b)).

Nas tampas e nas respectivas superfícies opostas do recipiente encontram-se superfícies de vedação, o que tem por consequência que entre as tampas e as paredes dos recipientes se formem uma ou várias câmaras de vácuo.

Na tampa de recipiente superior (2a) encontram-se cátodos planos (9) e na tampa de recipiente inferior (2b) as ligações de gás e vácuo (10).

Assim, o bloco de motor, por exemplo, uma peça fundida de alumínio, é simultaneamente o recipiente para o processo de deposição. O elemento de cátodo também pode ser montado de forma móvel e retraível.

Na FIG 2 é representado, analogamente à FIG 1, o bloco de cilindros (3) em corte longitudinal, com paredes de cilindro exteriores (4) e (6) e paredes de cilindro interiores (5), (7) e (8).

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Em divergência à FIG 1, na tampa de recipiente (2a) não há cátodos planos, mas cátodos de barra (1), montados de forma móvel.

Antes da colocação em serviço da instalação de revestimento, é evacuado o espaço interior do cilindro (13).

Depois da ligação das tampas de recipiente (2a), (2b), é iniciado o processo de corrosão que tem por finalidade limpar a superfície.

Imediatamente a seguir, decorre o processo de revestimento. É criada pela alteração da composição dos gases de reacção uma camada de estrutura multi-camada ou uma camada com estrutura de gradiente.

Outros pormenores do processo de revestimento são explicados com a ajuda das FIG 3 a 6.

Elas mostram cortes longitudinais através do bloco de cilindro (3) com os níveis de processo seguintes: 1. Criar vácuo ver FIG 3

Através das ligações de gás e vácuo ((15), (16)) é criado um vácuo no espaço interior do cilindro (13).

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Os cátodos de barra (14) encontram-se na posição de repouso. 2. Limpar com plasma, de acordo com a FIG 4

Através da ligação eléctrica (20), as paredes do cilindro são ligadas como cátodos, o que dá origem à aspiração das impurezas, através das ligações de gás e vácuo ((15), (16)). O plasma (17) é indicado esquematicamente por um sombreado nos espaços interiores dos cilindros. 3. Revestir de acordo com a FIG 5

Depois de uma troca de pólos, o cátodo de barra (14) é baixado actuando agora como alvo para as paredes do cilindro que funcionam como ânodo (18). O vácuo é mantido através das ligações de gás e vácuo ((15), (16)).

Com (19) é indicado o sistema de deslocação dos cátodos de barra (14), com (17) o plasma entre os cátodos de barra e as paredes de cilindro. 4. Refrigerar de acordo com a FOG 6

Depois de estar terminado o processo de revestimento, é desligada a 17 alimentação eléctrica para o revestimento de plasma, e os cátodos de barra (14) são removidos da posição de revestimento no interior dos cilindros.

Por meio das ligações de gás e vácuo ((15), (16)) podem ser introduzidos gases de refrigeração. O decurso do processo de acordo com a invenção foi explicado esquematicamente com a ajuda das figuras em anexo que mostram perspectivas laterais da estrutura básica do sistema segundo a invenção.

Noutros casos de aplicação, o sistema pode ser iigeiramente modificado, segundo o princípio do espaço de revestimento mais pequeno.

Como material de substrato foi usado no processo descrito a liga AISi9Cu3 no estado endurecido. O material de substrato tinha sido submetido ao tratamento térmico seguinte: recozimento para solubilização, têmpera e envelhecimento a quente.

Foram obtidas as espessuras de camada indicadas na tabela seguinte, medidas com a ajuda do teste de abrasão de calota. A espessura de camada essencialmente uniforme foi conseguida devido ao facto de o elemento catódico ser executado como cátodo de barra que 18 durante o processo de revestimento se movimenta na tampa do recipiente, na direcção longitudinal da barra e ao longo do eixo longitudinal do cilindro.

Para a pulverização catódica de alta potência pode ser montado, acima do alvo, um íman permanente, a fim de criar um campo magnético cujas linhas de campo magnético atravessam os planos do alvo na vertical.

Em virtude da interacção do campo eléctrico com o campo magnético, os electrões do plasma são conduzidos para trajectos prolongados em forma de espiral, devido à força de Lorenz.

Com esta medida, é reduzido o comprimento efectivo do trajecto dos electrões, por forma a que a probabilidade da ionização aumente e, por conseguinte, o número de iões de gás natural suba.

As condições de crescimento das camadas são melhoradas por um aquecimento do substrato durante o processo de revestimento.

Resumidamente, pode dizer-se que o sistema segundo a invenção permite usar a parede do cilindro como estrutura de recipiente.

/!. 19

Desta forma, são criados espaços de vácuo especialmente pequenos cuja vedação é mais fácil.

Além disso, a superfície dos blocos de motor a limpar fica limitada, exclusivamente, à superfície que se pretende revestir.

Assim, só as paredes de cilindro que formam o recipiente são submetidas ao vácuo, e é apenas aí que vão decorrer os processos de revestimento, por forma a que se possa prescindir da limpeza das partes que não vão ser revestidas, uma vez que deixou de ser necessária nessas partes. LISBOA, 5 de JULHO de 2001

Claims

1 REIVINDICAÇÕES 1. PEÇA FUNDIDA DE ALUMÍNIO com uma superfície de deslizamento cilíndrica interior rectificada que apresenta um perfil de profundidade de rugosidade de Rk = 0,5 - 3,0 μΓΠ Rnk = 0,1 - 2,0 μηη Rvk = 0,5 - 5,0 μιτι medido de acordo com a norma DIN 4776, em que Rk significa a profundidade de rugosidade do núcleo, Rnk a altura de pico reduzida e RVk a altura de vale reduzida, caracterizada por a superfície de deslizamento interior da peça fundida de alumínio estar equipada com uma camada de um material duro depositada a partir da fase gasosa e a superfície da peça fundida de alumínio revestida com o material duro apresentar um perfil de profundidade de rugosidade de Rk = 0,5 - 2,8 pm Rnk =0,1-1,8μτη RVk = 0,5 - 4,8 μητι. 2

2. PEÇA FUNDIDA DE ALUMÍNIO, de harmonia com a reivindicação 1, caracterizada por a camada de um material duro ser constituída por um ou vários metais refractários do quarto ao sexto grupo secundário da classificação periódica.

3. PEÇA FUNDIDA DE ALUMÍNIO, de harmonia com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por a camada de um material duro ser formada a partir de elementos de alumínio e/ou silício.

4. PEÇA FUNDIDA DE ALUMÍNIO, de harmonia com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizada por a camada de um material duro apresentar adicionalmente um ou vários elementos do grupo B, N, O e/ou C que formam a fase dura.

5. PEÇA FUNDIDA DE ALUMÍNIO, de harmonia com uma das reivindicação 1 a 4, caracterizada por a camada de um material duro apresentar na superfície uma percentagem de material duro superior a 80% em átomos. -s í-La-'-· 3

6. PEÇA FUNDIDA DE ALUMÍNIO, de harmonia com uma das reivindicação 1 a 5, caracterizada por a percentagem dos átomos de metal na camada do material duro ser superior a 30% em átomos.

7. PEÇA FUNDIDA DE ALUMÍNIO, de harmonia com uma das reivindicação 1 a 6, caracterizada por a percentagem de metalóide dentro da camada de material duro aumentar até aos 50% em átomos.

8. PEÇA FUNDIDA DE ALUMÍNIO, de harmonia com uma das reivindicação 1 a 7, caracterizada por a superfície da peça fundida apresentar uma estrutura de várias camadas com uma espessura total de camadas de 0,5 a 20 μίτι.

9. PEÇA FUNDIDA DE ALUMÍNIO, de harmonia com uma das reivindicação 1 a 8, caracterizada por a camada de um material duro apresentar uma camada base metálica e uma percentagem de metalóide que aumenta em direcção à superfície. 4

10. PEÇA FUNDIDA DE ALUMÍNIO, de harmonia com uma das reivindicação 1 a 9, caracterizada por haver na camada base uma liga de titânio/alumínio/nitreto de carbono e nas camadas estruturais que se encontram por cima a percentagem do metalóide de carbono e nitrogénio aumentar até aos 50% em átomos.

11. PEÇA FUNDIDA DE ALUMÍNIO, de harmonia com uma das reivindicação 1 a 10, caracterizada por a construção de camadas apresentar uma estrutura gradiente, em que uma camada base metálica com uma percentagem de metal superior a 90% em átomos forma uma camada de aderência em cima de uma peça fundida de alumínio e em que nesta camada ou nas camadas aplicadas acima desta a percentagem do material duro aumenta até aos 100% em átomos.

12. PEÇA FUNDIDA DE ALUMÍNIO, de harmonia com uma das reivindicação 1 a 11, caracterizada por a composição da liga da peça fundida de alumínio apresentar os seguintes elementos de liga: Silício 5 a 13% em peso Ferro 0,3 a 1,4 % em peso Cobre < 3,5% em peso Magnésio < 0,5% em peso 5 ,£^Â_A." -~A. Manganês < 0,5 % em peso Resto alumínio e sujidade proveniente do fabrico e por na composição da camada de um material duro haver metais refractários que formam nitreto e/ou carbureto, provenientes dos elementos do quarto ao sexto grupo secundário da classificação periódica.

13. PEÇA FUNDIDA DE ALUMÍNIO, de harmonia com uma das reivindicação 1 a 12, caracterizada por num bloco de motor de alumínio estarem dispostas, lado a lado, uma ou várias superfícies de deslizamento cilíndricas com um diâmetro interior de 30-150 mm, a uma distância de 2-8 mm entre si.

14. PEÇA FUNDIDA DE ALUMÍNIO, de harmonia com uma das reivindicação 1 a 13, caracterizada por a espessura da camada ao longo do comprimento da superfície interior de deslizamento, visto na direcção do deslizamento, variar numa gama de ± 10% e por a espessura da camada, visto ao longo do perímetro, apresentar uma gama de tolerância de ±10%. 5 λ

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15. PROCESSO PARA O FABRICO DE PEÇAS FUNDIDAS DE ALUMÍNIO COM SUPERFÍCIES DE DESLIZAMENTO CILÍNDRICAS INTERIORES RECTIFICADAS, em que primeiramente é limpa a superfície da peça fundida de alumínio e depois aplicada sobre esta uma camada de um material duro, caracterizado por a superfície da peça de alumínio ser limpa, de acordo com a norma DIN 4776, através de um processo de corrosão por iões aplicado na superfície que se pretende revestir e que apresenta um perfil de profundidade de rugosidade na gama de Rk = 0,5 - 3,0 pm Rnk = 0,1 -2,0 pm Rvk = 0,5 — 5,0 pm, e ser aplicada na estrutura de superfície obtida, imediatamente a seguir, uma camada de um material duro, através de um processo de revestimento que reflecte a superfície, a temperaturas abaixo dos 250°C, a partir da fase gasosa, sendo formada uma camada de superfície com uma percentagem de materiais duros superior a 80% em átomos.

16. PROCESSO PARA O FABRICO DE PEÇAS FUNDIDAS DE ALUMÍNIO, de harmonia com a reivindicação 15, caracterizado por ser usado, como processo de revestimento que reflecte a superfície, um processo PVD (Plasma vacuum deposition) e a superfície revestida apresentar um 7

perfil de profundidade de rugosidade de Rk = 0,5 - 2,8 μιτι Rnk = 0,1 - 1,8 μιη Rvk = 0,5 - 4,8 μιτι.

17. PROCESSO PARA O FABRICO DE PEÇAS FUNDIDAS DE ALUMÍNIO, de harmonia com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado por ser depositada uma camada de camada múltipla, em que no material do substrato é aplicada, em primeiro lugar, uma camada de aderência metálica de TiAl com a composição (50/50) e por cima desta uma camada de cobertura de um metalóide.

18. PROCESSO PARA O FABRICO DE PEÇAS FUNDIDAS DE ALUMÍNIO, de harmonia com uma das reivindicações 15 a 17, caracterizado por a composição da camada de aderência ser controlada através da percentagem do gás reactivo.

19. PROCESSO PARA O FABRICO DE PEÇAS FUNDIDAS DE ALUMÍNIO, de harmonia com uma das reivindicações 15 a 18, caracterizado por a

8 camada de aderência ser constituída por TiAI com a composição (50/50) e a camada de cobertura de Ti, Si, AI e/ou Cr ser levada a reagir com um gás que forma a fase sólida (metalóide) do grupo B, C, N, O, a temperaturas entre os 150 e os 250°C, e depositada na camada de aderência.

20. PROCESSO PARA O FABRICO DE PEÇAS FUNDIDAS DE ALUMÍNIO, de harmonia com uma das reivindicações 15 a 19, caracterizado por a tampa de recipiente em forma de uma tampa de cabeça cilíndrica ser assente nas paredes do recipiente e fechada com força e por a composição da camada de aderência e da camada de cobertura ser controlada através da percentagem do gás reactivo.

21. PROCESSO PARA O FABRICO DE PEÇAS FUNDIDAS DE ALUMÍNIO, de harmonia com uma das reivindicações 15 a 20, caracterizado por por a tampa de recipiente ser assente apenas nas paredes do recipiente (4) e (6) que formam o perímetro exterior. 9 —/4*.

22. UTILIZAÇÃO DE UM SISTEMA PARA O REVESTIMENTO PVD, constituído por um recipiente com elementos catódios e anódicos bem como ligações de gás e vácuo, em que o elemento catódico é montado de forma móvel e retraível em relação ao recipiente, destinado a um revestimento PVD de uma superfície de deslizamento cilíndrica interior de peças fundidas de alumínio (3), caracterizado por a peça fundida de alumínio (3) constituir o recipiente para o processo de deposição.

23. UTILIZAÇÃO DE UM SISTEMA PARA 0 REVESTIMENTO PVD, de harmonia com a reivindicação 22, caracterizado por o elemento catódico ser executado como cátodo de barra (1), montado na tampa de recipiente (2a), por forma a poder movimentar-se na direcção longitudinal da barra; por um fundo de recipiente (2b) equipado com ligações de gás e vácuo ser colocado defronte dos cátodos de barra (1); e por as superfícies de deslizamento interiores que se pretendem revestir serem executadas como paredes de recipiente ((4) a (8)), em que a tampa de recipiente (2a) e o fundo de recipiente (2b) podem ser fechados com as paredes de recipiente, de foram estanque ao vácuo. 10

24. UTILIZAÇÃO DE UM SISTEMA PARA O REVESTIMENTO PVD, de harmonia com uma das reivindicações 22 ou 23, caracterizado por serem usadas como elementos de fecho placas de fecho com superfícies de vedação assentes nas respectivas superfícies opostas de um ou vários recipientes, o que dá origem à formação de uma ou várias câmaras de vácuo.

25. UTILIZAÇÃO DE UM SISTEMA PARA O REVESTIMENTO PVD, de harmonia com uma das reivindicações 22, 23 ou 24, caracterizado por o fundo de recipiente (2a) ser formado por várias superfícies individuais ((9) -(12)) as quais podem ser introduzidas, cada uma, numa peça fundida de alumínio (3) e pressionadas contra as superfícies de deslizamento interiores, por forma a ser criada uma estanquecidade ao vácuo.

26. UTILIZAÇÃO DE UM SISTEMA PARA O REVESTIMENTO PVD, de harmonia com as reivindicações de 22 a 25, caracterizado por a

11 superfície oposta do recipiente ser executada como superfície de vedação trabalhada por um processo mecânico.

27. UTILIZAÇÃO DE UM SISTEMA PARA O REVESTIMENTO PVD, de harmonia com uma das reivindicações de 22 a 26, caracterizada por ser utilizada uma peça de vedação constituída por um material termicamente resistente.

28. UTILIZAÇÃO DE UM SISTEMA PARA O REVESTIMENTO PVD, de harmonia com uma das reivindicações de 22 a 27, caracterizado por estarem previstos um ou vários dispositivos de tensão para o assentamento das placas de fecho e para o fecho das câmaras de vácuo. LISBOA, 5 de JULHO de 2001