Mejorando la opción de los materiales graduados funcionalmente
La ciencia de materiales ha hecho grandes avances en el último siglo. Se han diseñado materiales muy avanzados, capaces de resistir incluso el inhóspito entorno del espacio sideral. Nuevos desafíos aguardan a esta industria de rápido crecimiento, tanto en las aplicaciones aerospaciales como en otras áreas. Los materiales graduados funcionalmente marcan una tendencia relativamente nueva en la ciencia de materiales. Son materiales compuestos avanzados cuya composición y estructura cambia gradualmente con el volumen. Ello genera los cambios correspondientes en las propiedades del material. Los materiales graduados funcionalmente más comunes combinan la dureza y maquinabilidad del metal con la resistencia al calor, al desgaste y a la oxidación de la cerámica. Un proyecto de IDT, de grandes dimensiones y financiado por el programa BRITE/EURAM 3 ha buscado el avance de la creación europea de materiales graduados funcionalmente de última generación. El proyecto exploró la técnica de deposición electroforética. Se desarrollaron dos nuevos procesos que superaron las dificultades tradicionalmente asociadas con el agrietamiento (durante el secado y el calentado), la deslaminación y la debilidad (porosidad). Se definió una innovadora técnica de deposición de material en la superficie interior de un electrodo externo. Un aspecto importante de este resultado es que se evita la formación del agujero interior dejado por el actual proceso de deposición habitual en la industria. Simultáneamente, se construyó un posicionador rígido en 3D para ejercer un estricto control de la deposición de material. El grupo de investigadores fue capaz de producir bastoncitos sinterizados sin defectos de hasta 50 milímetros de largo. Como segundo resultado se logró la deposición de polvo de metal duro en bastoncitos de metal duro "verde" mediante un nuevo proceso de inmersión. Realizando varias inmersiones en rápida sucesión, el equipo fue capaz de lograr espesores de deposición cuatro veces mayores que con los métodos actuales. Los socios buscan ahora extender los resultados de la investigación a aplicaciones de alcance comercial. Los materiales graduados funcionalmente generados por estos nuevos procesos son muy prometedores para aplicaciones que presentan condiciones de operación difíciles. Hay una gran demanda de materiales graduados funcionalmente resistentes a entornos de temperatura y fricción elevadas. Estos materiales ayudarán a Europa a liderar la ingeniería del siglo XXI.
