El potencial desaprovechado de los nuevos recubrimientos
Los recubrimientos se utilizan en toda la industria para mejorar el rendimiento proporcionando mayor resistencia y un menor desgaste al reducir los ataques por corrosión que pueden abrir grietas y reducir la humectación (dispersión de un líquido sobre una superficie, como el agua sobre un parabrisas). Las aleaciones de metal complejo (CMA) son la base de una nueva clase de recubrimiento cuyo potencial todavía está pendiente de explotar debido a problemas técnicos en el proceso de recubrimiento. Las CMA son una familia amplia de compuestos que consiste en elementos metálicos o mezclas de metales con otros elementos. Forman estructuras cristalinas con un número de átomos por unidad cristalina extraordinariamente elevado. A diferencia de la sal, que solo tiene dos átomos por celda unitaria (cloruro sódico), las CMA pueden tener hasta miles de átomos por unidad, lo cual les confiere propiedades físicas inusuales. De hecho, la CMA de boruro de magnesio y aluminio (AlMgB14), que consiste en dieciséis átomos por unidad, tiene propiedades de dureza solo comparables con el diamante. Un grupo de científicos europeos trabajó en el desarrollo de procesos de recubrimiento que permiten aprovechar las posibilidades de las CMA como base de recubrimiento para equipos de mecanización, moldes y recubrimientos resistentes a la humectación para trenes de aterrizaje de aviones. La financiación de la Unión Europea para el proyecto APPLICMA (Development of wear resistant coatings based on complex metallic alloys for functional applications) ha permitido a los científicos romper la barrera del procesamiento asociada al uso de las CMA como recubrimiento. Los científicos empezaron por probar muestras de CMA, tras lo cual se centraron en las CMA más prometedoras desde el punto de vista del proceso de depósito (depósito físico en fase vapor). Después de optimizar el proceso, los científicos prepararon demostradores, los recubrieron y realizaron ensayos para comparar las herramientas recubiertas por métodos convencionales y herramientas no recubiertas. Entre los elementos para demostración se encontraban brocas de taladro, fresas, elementos de corte, matrices de estampación, moldes, tornillos y una pieza original de un tren de aterrizaje de avión. Además de desarrollar un demostrador, los investigadores ejecutaron estudios detallados de la estructura electrónica, la rugosidad, el grosor y la microdureza de los recubrimientos de CMA. Se prestó especial atención a desentrañar los mecanismos fundamentales de las transiciones de fase en el proceso de fabricación de los recubrimientos buscados y en la forma de reducir la fricción y el desgaste en los procesos de conformación. Existe una gran necesidad de contar con materiales de alto rendimiento con resistencia elevada y aplicaciones en la macroescala. APPLICMA creó un proceso de recubrimniento completo y ofreció aleaciones compatibles con los procesos de deposición tradicionales en dispositivos industriales normales.
Palabras clave
Recubrimientos, herramientas, fabricación, aleaciones metálicas complejas, tren de aterrizaje, APPLICMA
