Volumen II - SAM

Congreso SAM/CONAMET 2009 Buenos Aires, 19 al 23 de Octubre de 2009
ELECTROPULIDO DE TITANIO DE PUREZA COMERCIAL UTILIZANDO UNA
SOLUCIÓN ALCOHOLICA COMO ELECTROLITO: PRIMEROS RESULTADOS.
M. A. Alterach (1) , M. L. Vera (1) , M. R. Rosenberger (1) , A. E. Ares (1) , C. E. Schvezov (1)
(1) CONICET - Programa de Materiales, Modelización y Metrología - FCEQyN - UNaM
Félix de Azara 1552, (3300) Posadas, Misiones, Argentina.
E-mail: maalterach@fceqyn.unam.edu.ar
RESUMEN
En la producción de biomateriales hemocompatibles de titanio, es necesario obtener terminaciones
superficiales de baja rugosidad, para posteriormente recubrirlos química o electroquímicamente con filmes
delgados de TiO2, que provean de una adecuada hemocompatibilidad. Nuestro objetivo es obtener un pulido
homogéneo sobre toda la superficie de interés, tanto en piezas planas como curvas. En el presente trabajo se
estudia el electropulido de titanio de pureza comercial, empleando como electrolito una solución de Cl2Zn y
Cl3Al en una mezcla de etanol e isopropanol. Entre los parámetros estudiados podemos mencionar: la
agitación del electrolito y la preparación inicial de las superficies del material. Los resultados se
observaron a ojo desnudo y al microscopio óptico. La preparación inicial de la superficie del material
mostró un marcado efecto en el resultado del electropulido. En particular utilizando voltajes de 17 a 21 V y
densidades de corriente de entre 57 a 95 mA/cm 2 , sin agitación del electrolito y a temperaturas de entre 28
y 35 ºC se logró obtener superficies brillantes y semi-espejadas. Además, en algunos casos se obtuvo el
revelado de la microestructura observándose bordes de granos nítidos.
Palabras clave: titanio, electropulido, solución alcohólica.
1. INTRODUCCIÓN
El titanio y sus aleaciones son ampliamente utilizados en diversas áreas, tales como las industrias químicas,
la aeroespacial y la médica. De acuerdo al ámbito específico de aplicación, los equipos, instrumentos y/o
dispositivos construidos con titanio deben tener una adecuada terminación superficial, lo cual implica su
tratamiento con distintos métodos de corte, desbaste y pulido [1-4]. Por ejemplo, en el área de los
biomateriales para prótesis médicas, se puede necesitar una elevada rugosidad para una adecuada unión al
hueso, o requerir una terminación de baja rugosidad por motivos estéticos [1-4].
El pulido mecánico del titanio y sus aleaciones presenta muchas dificultades debido a que, durante la etapa
de desbaste, se produce gran deformación plástica y mezclado de material, el cual llamamos empaste en este
trabajo, este problema se presenta especialmente en el caso del titanio de alta pureza. Este material
deformado es difícil de eliminar sin utilizar reactivos químicos donde el componente principal es el ácido
fluorhídrico, el cual es muy reactivo y peligroso. Otra desventaja del pulido mecánico o mecánico-químico,
es el trabajo intensivo, en las que el pulido demanda mucho tiempo para lograr resultados satisfactorios. Una
alternativa viable para reducir el trabajo y tiempo empleados es el pulido electrolítico del material, técnica
que convencionalmente utiliza ácido perclórico, el cual debe manejarse con cuidado debido a que los
productos de descomposición son muy explosivos [4,5]. Por estos motivos, se investiga la técnica de
electropulido de estos materiales utilizando una solución alcohólica de baja peligrosidad, lo que permitiría
disminuir los riesgos implicados en su almacenamiento y manipulación, y la cual ha demostrado resultados
satisfactorios para titanio puro y aleaciones de titanio forjadas [5].
2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
En las experiencias de electropulido se utilizaron planchuelas de Titanio grado 2 con un área total promedio
de 2,5 cm 2 , a las cuales se les aplicaron distintos tratamientos superficiales antes de realizar el electropulido.
Se utilizaron tres grupos de probetas: el primer grupo de probetas fue tratado con abrasivos de SiC hasta
terminaciones superficiales de lija #60, #600 y #1000, el segundo grupo con su superficie pulida hasta
terminación de 1 µm con pasta diamantada, y el tercer grupo con la superficie como vino de fabrica. Dichos
tratamientos se hicieron sobre un lado de la plancha, dejando el otro lado sin tratar. En algunos casos se
dejaron sin tratar ambos lados.
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