Recubrimientos protectores para componentes metálicos ligeros
La reducción del peso de los componentes metálicos, mejorando simultáneamente las propiedades físicas, químicas y mecánicas, proporciona inmensas ventajas en sectores como la automoción y el sector aeroespacial. Estas características permiten reducir el consumo energético y alargar la vida útil de los componentes sometidos a altas presiones ambientales y desgaste y fatiga en general. El aluminio y el titanio son dos metales de baja densidad, lo cual significa poco peso por volumen. También son resistentes a la corrosión y pueden soportar temperaturas relativamente elevadas. El aluminuro de titanio (TiAl) es una aleación formada por la combinación de ambos. Entre los tres principales compuestos que forman, el gamma aluminuro de titanio es el que ha merecido más atención, en especial por parte del sector aeroespacial. No obstante, a pesar de sus interesantes posibilidades y de los avances realizados en su procesamiento e ingeniería, su uso generalizado se ha visto limitado en parte debido al rendimiento deficiente en condiciones ambientales agresivas y temperaturas superiores a los 800 grados Celsius, así como su fragilidad o ductilidad limitada. Un grupo de investigadores europeos inició el proyecto Innovatial destinado a desarrollar recubrimientos protectores para materiales de gamma aluminuro de titanio y cubrir la demanda creciente del mercado. Se desarrollaron cuatro tipos distintos de láminas delgadas estructuradas a nanoescala con ultra alto rendimiento: multiláminas a nanoescala, nanocomposites, recubrimientos intermetálicos y recubrimientos de barrera térmica (TBC). Además de desarrollar nuevos recubrimientos, el consorcio de Innovatial utilizó un nuevo proceso para aplicar los recubrimientos, la pulverización catódica magnetrón con impulsos de alta potencia (HPIMS), un método para el depósito físico en fase vapor (PVD) de láminas delgadas. HIPIMS presenta la ventaja de producir láminas de mayor densidad con una resistencia mayor, lo cual es especialmente importante para aumentar el atractivo del gamma TiAl. Los recubrimientos de Innovatial presentaron un mayor rendimiento en la protección a largo plazo de piezas de TiAl. Su comercialización podría ayudar al TiAl a cubrir la demanda creciente de materiales de alto rendimiento y bajo peso aptos para altas temperaturas y tiempos largos de exposición por parte de los sectores aeroespacial, de la automoción y energético.