¿Cómo afecta el espesor del recubrimiento al precio del anodizado por arco?
El Principal Factor de Costo: Una Relación No Lineal
El espesor del recubrimiento es el factor individual más significativo que influye en el costo del Anodizado por Arco. La relación no es lineal sino exponencial; duplicar el espesor del recubrimiento a menudo puede más que duplicar el costo. Esto se debe a la física fundamental del proceso, donde la capa cerámica en crecimiento actúa como un aislante eléctrico.
Tiempo de Proceso y Consumo de Energía
A medida que el recubrimiento se vuelve más grueso, su resistencia eléctrica aumenta de forma significativa. Para continuar impulsando las descargas de plasma necesarias para el crecimiento del recubrimiento, la fuente de energía debe incrementar continuamente el voltaje y/o la corriente aplicados. Esto genera dos impactos principales en el costo:
Tiempos de Ciclo Más Largos: Alcanzar un recubrimiento de 25 µm puede tomar 30 minutos, pero llegar a 50 µm podría requerir 90 minutos, y alcanzar 75 µm podría tomar más de 180 minutos. La velocidad de crecimiento disminuye considerablemente a medida que aumenta el espesor.
Alto Consumo de Energía: El proceso requiere una gran cantidad de energía eléctrica. Extender el tiempo de procesamiento multiplica directamente el costo energético, que es uno de los gastos operativos principales.
Como referencia, una especificación estándar puede requerir un recubrimiento de 50 µm (2 mil). Solicitar un recubrimiento más grueso para resistencia extrema al desgaste (por ejemplo, 75–100 µm) generará un costo significativamente mayor debido al tiempo de procesamiento drásticamente más largo y la energía requerida para penetrar la capa aislante ya formada.
Interacción con Otros Factores de Costo
El espesor del recubrimiento no actúa de manera aislada; amplifica otras variables de costo:
Material del Sustrato: Como se mencionó en la compatibilidad de aleaciones, lograr un espesor específico en una aleación difícil de recubrir como A380 será más costoso y lento que en una aleación óptima como A360.
Geometría de la Pieza: Mantener un recubrimiento grueso y uniforme en una pieza compleja con cavidades profundas es un desafío, lo que a menudo requiere tiempos aún más largos o provoca tasas más altas de rechazo.
Aseguramiento de Calidad: Los recubrimientos más gruesos suelen venir acompañados de requisitos de rendimiento más estrictos. La validación del Post Proceso, como el análisis por sección transversal para verificar el espesor y pruebas prolongadas de niebla salina, añade un costo considerable pero necesario.
Implicaciones Prácticas para el Diseño y la Estimación de Costos
Por lo tanto, durante el servicio de Diseño de Fundición y servicio de Ingeniería de Fundición, es fundamental especificar el espesor mínimo del recubrimiento que requiere la aplicación. Especificar un recubrimiento innecesariamente grueso basándose en la idea de “más es mejor” provocará incrementos de costo evitables y significativos sin un beneficio proporcional en el rendimiento.
