¿Cuáles son los pasos a tener en cuenta en una Preparación de Muestras?

La metalografía estudia la constitución y estructura de metales y aleaciones siendo de vital importancia a la hora de analizar el comportamiento de los materiales. Para conocer la microestructura de los metales es necesario preparar cuidadosamente su superficie.

La preparación de la muestra o probeta consiste, en general, en obtener primero una superficie plana y semipulida, terminando con un pulido fino. El final de la operación es la obtención de una superficie especular para después de realizar un ataque químico poder observarla al microscopio.

Por lo tanto, los casos que seguiremos de manera cuidadosa en la preparación de las muestras metalográficas son:

1. Corte de muestra
2. Montaje y empastillado de muestra
3. Desbaste, lijado y pulido de muestra
4. Examen microscópico y análisis de imagen

PASO 1: Corte de muestras o probetas

El corte metalográfico es el primer, y uno de los más importantes, pasos en la preparación de muestras. Al cortar la pieza para conseguir la muestra que se quiere analizar, se debe asegurar que no se genere un calor excesivo que modifique o incluso destruya la estructura metalográfica.

La superficie de la muestra tras el corte debe quedar libre de daños térmico y con una deformación mecánica muy pequeña. De no ser así, los siguientes pasos de la preparación de la muestra nos llevarán mucho tiempo o incluso no podremos quitar estas distorsiones durante la fase de lijado y pulido de la muestra, llevándonos a error durante el análisis microscópico o dureza. En esos casos podemos llegar a no poder ver la estructura real de nuestra muestra y no servir de nada nuestro trabajo.

Para realizar un buen corte de la muestra, se debe seleccionar una cortadora y el disco de corte más adecuado para su aplicación y utilizar un aditivo para el agua de recirculación que permita enfriar correctamente la pieza y no oxidarla.

En NEURTEK ofrecemos una amplia variedad de cortadoras metalográficas, así como diversos discos de corte.

Brillant 200	Brillant 220	Brillant 250.3	Brillant 265	Brillant 285

PASO 2: Montaje y Empastillado de muestras y probetas metalográficas

El montaje es el segundo paso a seguir en la preparación de muestras. Si utilizamos resinas de empastillado, permite obtener una serie de ventajas frente a las muestras no empastilladas.

• Protección y soporte de la superficie de la muestra. Siempre se debe utilizar cuando se quiera analizar la muestra muy cerca de la superficie.
• Facilitar el manejo de la muestra.
• Disponer de varias muestras pequeñas en el mismo montaje.
• Homogeneizar el tamaño de las muestras para poder utilizar la preparación presión individual en pulidoras automáticas (mucho más cómoda que la utilización de la presión central).

En la preparación de las muestras, se puede seleccionar entre hacer el  montaje en frío o en caliente:

• El montaje en frío de muestras metalográficas, requiere de 2 componentes que reaccionan cuando se juntan endureciéndose en trono a la muestra. Es el ideal cuando la cantidad de muestras a preparar no es muy grande.
• El montaje en caliente consiste en 1 sólo componente y una prensa metalográfica que lo funde a unos 200ºC. La calidad de las pastillas es de mucha mejor calidad que las que se obtienen en frío aunque necesita hacer la inversión inicial de la prensa metalográfica. Otra ventaja respecto al empastillado en frío es su significativo menor precio en consumibles.

Las prensas metalográficas Opal son máquinas completamente hidraúlicas, refrigeradas con agua e ideales para el montaje de muestras. Gracias a la ámplia programación de los valores de presión y temperatura, la muestra queda empastillada perfectamente.

PASO 3: Desbaste, Lijado y Pulido - Ataque Químico.

El lijado y pulido es la parte de la preparación de la muestra que nos permite tener una superficie lo suficientemente lisa como para hacer el análisis microscópico o de dureza.

Para el lijado, tradicionalmente se han usado las lijas de carburo de silicio (en base papel o adhesivos) aunque cada vez se usan más lijas de diamante que se han popularizado para utilizarlas en las lijadoras automáticas con cabezal para la preparación de muestras en presión individual o central.

Para el pulido de muestras, se han ido incorporando nuevos paños duros que permiten conseguir una fantástica planitud de la muestra en el prepulido con diamante de 9 o 6 micras. El pulido final con diamante de 3 o 1 micra se realiza con paños textiles. 

En NEURTEK contamos con una amplia variedad de lijadoras y pulidoras:

Una vez tenemos la superficie libre de rayas se usa un reactivo químico que ataca selectivamente a las diferentes partes estructurales de nuestra muestra a través del microscopio. un reactivo bastante utilizado en el Nital.

PASO 4: Examen Microscópico y Análisis de Imagen

Se requiere de un microscopio invertido para el análisis de la muestra, debido a la opacidad de los metales y aleaciones, opera con la luz reflejada del metal. Para poder observar la muestra es necesario preparar una probeta y pulir la superficie a espejo.

A estos microscopios se recomienda incorporar una cámara digital de gran calidad y refresco de imagen con un software fácil de manejar.