Convocatòria: Programa Tecnològic Aeronàutic (PTA), subvencionat pel CDTI en el marc del Pla de Recuperació, Transformació i Resiliència del Ministeri de Ciència i Innovació.

Tratamientos superficiales Elhco - Electroless Hard Coat
Tratamientos superficiales Elhco - Electroless Hard Coat
Tratamientos superficiales Elhco - Electroless Hard Coat
  • Data d’inici: 1 de setembre de 2022
  • Data de fi: 31 de desembre de 2024
  • Participants: Elhco (ESP, empresa líder del projecte), Chemplate Materials (ESP), Surtech Engineering (ESP), Egile Mechanics (ESP) i amb la col·laboració de CIDETEC (ESP).

RESUM

Per a determinats sistemes aeronàutics sotmesos a esforç, segueix sent fonamental l’ús d’acers d’alta resistència. Quan dits acers porten, a més, associat un fregament, el recobriment d’aquestes zones amb crom dur es torna indispensable. Actualment, el crom dur es realitza electrolíticament amb una dissolució que conté crom hexavalent, que presenta una alta toxicitat i que està inclòs en l’Annex XIV del reglament REACH. Actualment, no existeix una alternativa que pugui reemplaçar directament totes les aplicacions actuals del crom dur. La situació es torna encara més complexa en el cas del sector aeronàutic, on l’aprovació de nous tractaments necessita 3-4 anys a partir de la finalització del desenvolupament del nou tractament.

Seguint la línia del projecte TRUE-REPLACE, l’objectiu principal del projecte SUSCROM es basa en la necessitat de trobar aquella alternativa que permeti reemplaçar al crom dur per altres solucions més sostenibles. L’estratègia del projecte SUSCROM ha sigut concebuda a partir dels resultats obtinguts en el projecte TRUE-REPLACE i combina processos coneguts de níquel químic i el desenvolupament d’un procés de cromat que conté crom trivalent. El projecte proposa un enfocament holístic que considera la química de les formulacions i la seva monitorització, les condicions del procés, els equips auxiliars necessaris per a la regeneració dels electròlits i la validació de les alternatives en banc d’assaig, sense descuidar la connectivitat dels equips pensant en un entorn virtual.

El consorci per a dur a terme aquest projecte està format per 4 PYMES nacionals i complementàries entre sí: CHEMPLATE, SURTECH, EGILE y ELHCO, on cadascuna d’elles posa a disposició els seus coneixements específics per aconseguir els millors resultats.

Per a determinats sistemes aeronàutics sotmesos a esforç, segueix sent fonamental l’ús d’acers d’alta resistència. Quan dits acers porten, a més, associat un fregament, el recobriment d’aquestes zones amb crom dur es torna indispensable. Actualment, el crom dur es realitza electrolíticament amb una dissolució que conté crom hexavalent, que presenta una alta toxicitat i que està inclòs en l’Annex XIV del reglament REACH. Actualment, no existeix una alternativa que pugui reemplaçar directament totes les aplicacions actuals del crom dur. La situació es torna encara més complexa en el cas del sector aeronàutic, on l’aprovació de nous tractaments necessita 3-4 anys a partir de la finalització del desenvolupament del nou tractament.

Seguint la línia del projecte TRUE-REPLACE, l’objectiu principal del projecte SUSCROM es basa en la necessitat de trobar aquella alternativa que permeti reemplaçar al crom dur per altres solucions més sostenibles. L’estratègia del projecte SUSCROM ha sigut concebuda a partir dels resultats obtinguts en el projecte TRUE-REPLACE i combina processos coneguts de níquel químic i el desenvolupament d’un procés de cromat que conté crom trivalent. El projecte proposa un enfocament holístic que considera la química de les formulacions i la seva monitorització, les condicions del procés, els equips auxiliars necessaris per a la regeneració dels electròlits i la validació de les alternatives en banc d’assaig, sense descuidar la connectivitat dels equips pensant en un entorn virtual.

El consorci per a dur a terme aquest projecte està format per 4 PYMES nacionals i complementàries entre sí: CHEMPLATE, SURTECH, EGILE y ELHCO, on cadascuna d’elles posa a disposició els seus coneixements específics per aconseguir els millors resultats.

OBJECTIUS DEL PROJECTE

Els objectius específics del projecte SUSCROM son:

  • Obtenir recobriments amb propietats mecàniques i tribològiques comparables al crom dur o inclús superiors en quant a resistència a la corrosió i que superin les especificacions requerides per EGILE i pels clients del sector aeronàutic d’ELHCO, CHEMPLATE y SURTECH. Per això, es plantegen tres objectius parcials:

    • 1.1. Desenvolupar recobriments de crom a partir d’electròlits de Cr (III): i) sense complexant (validat a escala de laboratori per INEOSURF) i ii) amb complexant (comercial, ATOTECH), definint les condicions experimentals òptimes per aconseguir recobriments amb els requeriments definits.
    • 1.2. Estudiar l’efecte de l’aplicació de diferents tractaments tèrmics sobre recobriments de Ni-P monocapa i multicapa (amb diferent %P), obtinguts a partir d’un electròlit validat en el projecte TRUE-REPLACE, el qual va acabar recentment, i així millorar la resistència a la corrosió d’aquestes capes, mantenint alhora les seves propietats mecàniques i tribològiques en els estàndards requerits per a una aplicació aeronàutica.
    • 1.3. Investigar en la combinació dels recobriments de Cr i Ni-P, estudiant diferents arquitectures (número i espessor de multicapa, contingut en P, tractament tèrmic, etc.), buscant un increment de la resistència a la corrosió dels recobriments i arribar als requeriments mecànics, tribològics i protectors definits.
  • Aconseguir un nou procés industrial més ecològic i eficient, capaç de proporcionar excel·lents qualitats funcionals a peces i components metàl·lics amb aplicacions en sectors industrials estratègics como l’aeronàutic. A més, la intenció es avançar-se a la normativa REACH (annex XIV), que fixa el Cr(VI) com a substància altament contaminant amb data límit d’ús en setembre de 2024, així como a altres directrius europees que regulen el seu ús. Finalment, es pretén eliminar les emanacions tòxiques generades per manipulació de l’àcid cròmic (Cr(VI)) durant totes les fases des de la seva producció, eliminant el risc per a la salut dels operaris en la zona de treball.
  • Conèixer les característiques i limitacions dels electròlits de Cr(III) i Ni-P, definint la finestra de treball i els límits de les concentracions dels components més adients, que donin lloc a recobriments amb una qualitat adequada, sense causar problemes en l’estabilitat i rendiment dels electròlits. A més, es busca definir els mètodes d’anàlisi dels electròlits i establir un protocol de control i manteniment dels mateixos, de forma que es pugui estudiar la seva evolució amb el temps i la càrrega aplicada. Tanmateix, es contempla analitzar la possibilitat de regenerar els electròlits de Cr (III) a mesura que, amb l’ús, es van generant substàncies indesitjades en el bany.
  • Desenvolupar sistemes de monitorització, control y regeneració dels electròlits de Cr(III) y Ni-P, de forma que es puguin controlar i mantenir en condicions òptimes durant llargs temps de procés, incrementant la seva vida útil, alhora que mantenint el seu rendiment i disminuint el percentatge de rebutjos dels recobriments.
  • Escalar els processos de cromat i niquelat a planta pilot sobre prototips de diferents materials, mides i geometries, monitoritzant i controlant els electròlits de forma continua i remota; i validar els recobriments sota norma i mitjançant un banc d’assajos dissenyat i fabricat per a l’avaluació en un entorn rellevant dels prototips obtinguts (TRL 6).

  • Divulgar en revistes els resultats d’interès científic que es derivin del projecte.

ALTRES PROJECTES