Universidad del Valle Cali, Colombia noviembre de 1999

Piezas mecánicas tan duras como el diamante

Nueva tecnología al servicio de la industria metalmecánica,  decorativa,  productos de grifería y  artículos de cocina, entre otros,  permitirá al ciudadano común encontrar productos de mejor calidad, quizás a un costo menor.
 
 

Los recubrimientos superduros al servicio de lo cotidiano.

Eduardo Posada H.
Aupec - Univalle

A veces la clase de papel que se utiliza para las fotocopiadoras, impresoras o las máquinas de fax es responsable de daños en estos aparatos. El papel que es fabricado del desecho de la caña de azúcar rae o desgasta las cuchillas que lo cortan -abrasión-  generando un problema con la calidad del filo en las resmas de papel. Estas no corresponden a los estándares internacionales por poseer en su filo polvillo microscópico abrasivo el cual desgasta el interior de las maquinarias y daña sus componentes. Un problema bastante serio con una solución muy ingeniosa: recubrir las cuchillas con una capa microscópica de un material superduro,  aumentando la resistencia del metal al desgaste, a la abrasión y a la corrosión. Cuando las cuchillas operan de manera perfecta y su capacidad de cortar aumenta, se evitan los sobrecostos de sus continuos remplazos y desaparecen esos residuos o polvillos microscópicos del filo del papel.

  El ingeniero metalúrgico Federico Sequeda, Ph.D en Ciencia de los Materiales de la Universidad de Illinois,  es el pionero de esta tecnología de recubrimientos en Colombia y está trabajando con Propal, una de las industrias papeleras más grandes de Colombia, protegiendo un cierto número de piezas mecánicas con recubrimientos superduros. Sin embargo en Colombia se carece de medios reales para producir los recubrimientos,  por lo tanto se deben necesariamente utilizar los centros especiales en Estados Unidos donde Sequeda envía piezas para que las recubran mientras el proceso de investigación que está desarrollando en unión con  la Universidad del Valle, el SENA y la empresa privada -a la cuál el gobierno incentiva rebajándole considerablemente sus impuestos-   pueda ofrecer ese servicio  en un futuro muy próximo.

Gracias a su capa microscópica superdura esta pieza resistirá mejor el desagaste por el trabajo que aquellos quienes la construyeron.

Otras aplicaciones industriales

 En la industria del procesamiento de aluminio cuando se fabrican perfiles (vigas externas de aluminio que tienen algunas paredes) se tiene un dado (molde especial) con cierta configuración geométrica, y se empuja aluminio fundido a través de él, obteniendo la forma deseada. Durante el proceso las paredes de este dado se desgastan por la abrasión. Mediante los recubrimientos superduros se alarga la vida útil del dado evitando los sobrecostos de su continuo remplazo y las pérdidas de aluminio.

En una empresa de metalmecánica, por ejemplo, se tiene una pieza sólida para perforar y el hueco se abre con un dado especial a presión (troquelado), pero ese dado después de cierto uso se desgasta. Si se protegieran las paredes del dado con un recubrimiento superduro se podrían hacer el doble o más de huecos.

 Este recubrimiento funciona porque entre sus características destaca poseer una dureza alta, tener una alta tenacidad y una gran resistencia a la corrosión. Hoy por hoy todos estos materiales, como el nitruro de titanio (TiN), nitruro de zirconio (ZrN), carbonitruro de titanio (TiCN), entre otros,  se utilizan además en la industria decorativa, en  productos  de grifería y en artículos de cocina. Una cadena que aparenta ser de oro puede estar constituida de aluminio recubierto con nitruro de titanio ya que éste tiene el aspecto del oro y quizás sea más duro.
Otra aplicación interesante de estas capas microscópicas es la de permitir la compatibilidad de implantes mecánicos en el cuerpo humano, así un femur artificial puede ser construido en un metal de módico precio -jamás comparable al del titanio u otro de los metales tradicionalmente usados en estos casos- y ser recubierto con estos materiales logrando la biocompatibilidad necesaria.

 El ingeniero y profesor de la Universidad del Valle Federico Sequeda con este proyecto desea transmitir su experiencia al  trabajar con recubrimientos superduros en empresas norteamericanas adaptando esa tecnología a las empresas Colombianas y a los países vecinos. Y es que los beneficios sociales de esta tecnología se reflejarán en un aumento de la productividad y la competitividad de todas las industrias involucradas,  especialmente en el sector metalmecánico y en el sector de plásticos. Así un ciudadano común se encontrará con productos de mejor calidad quizás a un costo menor.
 Por eso afirma: "sé que en Colombia no vamos en un futuro próximo a construir discos duros pero  podemos optimizar las máquinas que utilizan nuestras industrias para así tener productos más eficientes, de mejor calidad y quizás más económicos. Eso es más que un comienzo".