El legado histórico en la fabricación de materiales compuestos

Disponible en:Medellín27 feb. 2018

 

 
Máquina

 

Agencia de Noticias UPB - Medellín. Las aplicaciones del invento que lleva tres patentes concecidas a la UPB, varían desde el aligeramiento del peso para el sector automotriz, hasta el óptimo desempeño en el ámbito aeronáutico. En la Universidad Pontificia Bolivariana, la investigación en materiales compuestos de matriz metálica comenzó por la década de 1990, con la tesis doctoral del profesor Javier Cruz. 

Posteriormente, en el año 2005 docentes-investigadores de la UPB retomaron el tema, comenzando por diseñar y elaborar un pequeño sistema llamado reocolador experimental, en el cual se realizaban mezclas para nuevos materiales, principalmente de aleaciones de zinc-aluminio con refuerzos cerámicos, pero sin alcanzar aún la fabricación de las piezas para sectores específicos. 

Vladimir Martínez, investigador de la UPB, comentó que “en ese entonces usábamos carburo de silicio comercial. Posteriormente nosotros mismos pasamos a sintetizar este material desde la cascarilla de arroz, obteniendo un material cerámico de alto desempeño, cuyo proceso fue luego patentado”.

Este equipo evolucionó con los años hasta un sistema semi-industrial que hoy permite la fabricación de componentes en operaciones que combinan fusión, mezcla y solidificación bajo presión.

Evolución del equipo

La fabricación de materiales compuestos de matriz metálica hace parte de los nuevos procesos de manufactura para materiales metálicos. La UPB ha ganado experticia en este campo, específicamente en aleaciones de bajo punto de fusión.

En principio es posible fabricar desde puertas, bases de amortiguador e inclusive carrocerías completas. Sin embargo, este tipo de materiales resulta más ideal para elementos obtenidos tradicionalmente por fundición, y que simultáneamente requieran elevados niveles de resistencia mecánica.

Hoy día se emplean aleaciones de aluminio que se refuerzan con diferentes materiales no metálicos, para producir materiales compuestos con propiedades mejoradas, actualmente se están desarrollando incluso materiales metálicos reforzados con nanotubos de carbono.

Entre otros, en el desarrollo de estos materiales lo más complejo es la creación de una zona de interface. Ese es y será siempre el reto, porque se trata de materiales completamente dispares. En nuestro caso, desarrollamos un mecanismo de tratamiento superficial del reforzante y otro más orientado a rutas en estado líquido para fundir la mezcla e ir disminuyendo gradualmente la temperatura hasta un estado donde el material estuviera semilíquido o semisólido”, explicó Martínez. 

La unión permite imaginar aplicaciones cuyas necesidades incluyan el aligeramiento de peso, sin sacrificar propiedades mecánicas o de desempeño de componentes, como dureza y resistencia a la tracción.

Vladimir asegura que, al modificar la partícula de refuerzo por una técnica electroquímica, se alcanza un primer micro/nano composite, que luego se incorpora al material metálico en un equipo patentado, que permite ser proyectado para la obtención de piezas en el ámbito del transporte terrestre y el transporte aéreo, y demás.

Por Michelle Acevedo Vélez - Agencia de Noticias UPB

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