Impiantazione ionica

L’impiantazione ionica viene utilizzata per migliorare il coefficiente di attrito, la resistenza all’usura adesiva e la durezza della superficie di polimeri e metalli bombardando le superfici con un fascio ionico ad alta energia.

Vantaggi

L’impiantazione ionica offre una serie di vantaggi, tra cui:

• Indurimento della superficie del materiale per renderla in tal modo estremamente resistente all’usura, in particolare all’usura adesiva;
• Riduzione dell’attrito, che riduce il grippaggio;
• Aumento della resistenza alla fatica fino al 30%;
• Trattamento della superficie senza aumento della temperatura (metallurgia fredda);
• Nessuna distorsione geometrica;
• Conservazione dello stato della superficie (ad esempio, superfinitura) e delle relative caratteristiche meccaniche (ad esempio, acciaio rinvenuto a bassa temperatura);
• Nessuna delaminazione (non è un rivestimento); e
• Resistenza alla corrosione nettamente migliore.

Il processo viene eseguito localmente su pezzi già completamente lavorati e può essere applicato a metalli, polimeri o elastomeri.

Applicazioni e materiali

Pezzi in plastica e in metallo con proprietà meccaniche nettamente migliorate.

• Dispositivi medici: anelli
• Protesi mediche: cartilagine artificiale
• Protesi mediche: ginocchia, spalle, dita, impianti dentali
• Pezzi meccanici: anelli, pezzi in attrito
• Polimeri: siliconi, polietilene, ecc.
• Metalli: leghe di titanio, leghe di alluminio, acciai, metalli preziosi come l’oro, ecc.

Dettaglio dei processi

L’impiantazione ionica è il processo di bombardamento di ioni selezionati in una camera sottovuoto (<10-4 mbar) sulla superficie di un materiale con una energia compresa industrialmente tra 50 e 200 KeV. Gli ioni penetrano violentemente la superficie del materiale, quindi si arrestano e perdono la loro energia, seguiti da cascate di collisioni con gli atomi.

Condotto a bassa temperatura (<100 °C/210 °F) in una camera sottovuoto, il processo a plasma freddo modifica la struttura del materiale ad una profondità di una frazione di micron, senza aggiungere un ulteriore strato (non è un processo di rivestimento).

Bodycote dispone di due tipi di apparecchiatura di impiantazione ionica:

• Diretta: azoto, argon e gas ionico in generale
• Multi-ioni: tutti i tipi di ioni (metalli, complessi)