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Una patente ligera forjada en un material resistente

Una patente ligera forjada en un material resistente
Disponible en:Medellín

 
Galleta a base del material de matriz metálica.

Galleta a base del material de matriz metálica. Cortesía Vladimir Martínez.

Agencia de Noticias UPB - Medellín. El desarrollo fue posible gracias a una máquina de compoforjado, que permite el procesamiento en estado semisólido del material compuesto y con la cual crearon una mezcla de Carburo de Silicio (SiC) como reforzante y aluminio como matriz metálica, materiales que favorecen una sinergia para múltiples aplicaciones como aleaciones ligeras para industrias de transportes.

Justamente los investigadores Vladimir Martínez de la Facultad de Ingeniería Mecánica de la UPB y Marco Fidel Valencia de la Universidad EIA, aprovechando las ventajas mecánicas del material compuesto, decidieron apostarle por temas ambientales, debido a que la implementación de este desarrollo en automotores supondría una reducción en el consumo de combustible.

“La estructura del automóvil, de una aeronave o de cualquier medio de transporte, requiere de un compromiso mecánico-estructural así como de medios energéticos para la movilidad, cada vez que las funciones y aplicaciones requieren transportar mayor masa o contar con más velocidad”, explica Vladimir, quien agrega que, para la obtención del Carburo de Silicio (SiC), él y su equipo de investigadores desarrollaron un método a partir de la cascarilla de arroz, otro logro con la que obtuvo también una patente.

 
Vladimir Martínez, docente investigador

Vladimir Martínez, docente investigador en temas de nanotecnología

Para entender cómo funciona el proceso de obtención de este material, Martínez explica que se debe asegurar que el reforzante sea mojado por la matriz, como requisito inicial y necesario para la consolidación de cualquier material compuesto. "De este modo, la receta consiste por un lado en provocar el mojado, y por otro lado en realizar procesos de manufactura que permitan la consolidación y obtención de una pieza final”.

El proceso de investigación que llevó a los docentes y su equipo a este compuesto tuvo en cuenta los proyectos que el Grupo de Investigación en Nuevos Materiales de la UPB –GINUMA, venían haciendo desde los años 90 con otros materiales como el zamac, un material que, además de aluminio, tiene zinc.

Otros sectores que se verían beneficiados serían, por ejemplo, los encargados de labores de herrería o de manufactura de componentes de transmisión eléctrica, pues el desarrollo en compoforjado permite alcanzar las mismas geometrías pero con mayor capacidad de deformación elástica y resistencia máxima. En cuanto al renglón metalmecánico, la patente supone grandes innovaciones a futuro en materia de aplicaciones estructurales.

 
Maquina de compoforjado con la que los investigadores desarrollaron el wafle o galleta de blindaje

Maquina de compoforjado con la que los investigadores desarrollaron el material de matriz metálica.

Gracias a la máquina de compoforjado, insumo de alto valor académico e investigativo, fue posible que ambos investigadores desarrollaran la patente, la cual consideran, pueden seguir mejorando en términos estructurales.

Nuestro primer reforzante es un carburo, que en la clasificación de alto desempeño califica como una cerámica avanzada, pero obtenida en este caso desde un residuo. Ahora estamos avanzando en nanocomposites metálicos, donde en lugar de un carburo empleamos nanotubos de carbono, con efectos no sólo estructurales, sino además funcionales”, destaca el docente investigador de UPB, quien también ha desarrollado importantes aportes en temas de nanotecnología.

En términos de electrónica y conducción Vladimir destaca el potencial del Carburo de Silicio (SiC) en el material compuesto, otra ventaja de esta aleación ligera. De igual forma el aluminio, con una densidad de 2.7 kilogramos por metros cúbicos, es más maleable y con menor punto de fusión que metales más rígidos como el acero, utilizado hoy en día por la misma industria automotriz en fabricación de estructuras, el cual posee una densidad de 7.8 kg/m3.

Las ventajas a largo plazo de la patente podrían suponer la puesta en marcha de tecnologías locales para el sector metalmecánico, una visión que, según el docente, es necesaria para un país que necesita crear industrias propias. Aunque se destaca una amplia participación del sector de autopartes, Vladimir cree en el potencial en generar cadena de valor gracias a esta patente.

Por Jorge Andrés Jaramillo - Agencia de Noticias UPB

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