Del cromo duro a los materiales de recubrimiento seguros y sostenibles por diseño
Por su excelente dureza y resistencia al desgaste y la corrosión, los recubrimientos de cromo duro son desde hace tiempo la opción preferida para toda una serie de aplicaciones industriales. Sin embargo, la producción de cromo duro requiere el uso de sustancias tóxicas de cromo hexavalente (Cr6+), lo que plantea graves problemas medioambientales y de salud laboral. Debido a su toxicidad, las sustancias de Cr6+ están sujetas a autorización en virtud del Reglamento REACH de sustancias y preparados químicos nocivos de la Unión Europea (UE). La Comisión Europea también ha aprobado una propuesta que obliga a las empresas productoras de recubrimientos de cromo duro a aplicar procedimientos estrictos de gestión de riesgos, reevaluar la disponibilidad de alternativas más seguras e implantar un material sustitutivo lo antes posible. El equipo del proyecto MOZART, financiado con fondos europeos, contribuye a orquestar esta transición. «Utilizando principios de diseño seguros y sostenibles, hemos desarrollado recubrimientos de nanocompuestos que cumplen la normativa REACH y pueden sustituir a los recubrimientos duros de cromo en aplicaciones específicas», explica Myrto Pelopida, analista de negocios de AXIA Innovation y responsable de la difusión y el aprovechamiento del proyecto.
Alternativas duraderas de nanocompuestos
Uno de los logros más importantes del proyecto es el desarrollo de recubrimientos de nanocompuestos mediante la incorporación de nanopartículas en el recubrimiento metálico. «Estas nanopartículas pueden mejorar las propiedades de los recubrimientos de MOZART para igualar o superar las prestaciones de los recubrimientos de cromo duro», explica Pelopida. Utilizando electrolitos que cumplen con los requisitos de REACH, se produjeron a escala piloto una serie de recubrimientos de nanocompuestos de níquel/carburo de silicio, que mostraron una dureza comparable a la del cromo duro. «El desarrollo de electrolitos que cumplieran con los requisitos de REACH y la incorporación de nanopartículas a las líneas de metalizado existentes nos obligaron a superar varios obstáculos técnicos», señala Pelopida. Para abordar estos retos, en el proyecto se utilizaron simulaciones basadas en inteligencia artificial (IA), funcionalización química de nanopartículas y técnicas avanzadas de galvanoplastia. «Gracias al trabajo duro de nuestros socios del proyecto, al final pudimos conseguir recubrimientos duraderos y de alta calidad, garantizando al mismo tiempo la seguridad medioambiental», añade Pelopida.
Impulsar la innovación industrial
Siguiendo unas directrices seguras y sostenibles por diseño, el equipo de MOZART se aseguró de que sus innovaciones pudieran utilizarse en los flujos de trabajo actuales. También está desarrollando un conjunto de datos híbridos de formación para ayudar a las empresas a hacer la transición a los nuevos recubrimientos de nanocompuestos. «Nuestras innovaciones no solo ofrecen niveles de dureza y resistencia a la corrosión y al desgaste equivalentes a los de los recubrimientos duros a base de cromo, sino que además son compatibles con los procesos de fabricación existentes, lo que significa que las empresas pueden empezar a utilizarlas esencialmente hoy mismo», explica Pelopida. En la actualidad, el equipo trabaja en la ampliación de su tecnología para aplicaciones comerciales, al tiempo que supervisa su sostenibilidad. Además, a medida que avanza la IA, en el proyecto se está ampliando el uso de la tecnología para realizar simulaciones más precisas y perfeccionar sus fórmulas de electrolitos con vistas a una mayor implantación en la industria. «Estamos estableciendo un nuevo punto de referencia para los tratamientos de superficies respetuosos con el medio ambiente, al tiempo que demostramos cómo tecnologías avanzadas como la IA, la nanotecnología y los principios seguros y sostenibles por diseño pueden impulsar la innovación industrial sin comprometer la seguridad medioambiental y de los trabajadores», concluye Pelopida.
Palabras clave
MOZART, seguros y sostenibles por diseño, tratamientos de superficies, recubrimientos de cromo duro, recubrimientos, recubrimientos de nanocompuestos, Reglamento REACH, inteligencia artificial, IA, innovación industrial, nanotecnología
