Nuevas herramientas con memoria de forma para procesado de piedras
En los últimos tiempos, el sector de las herramientas y máquinas de procesamiento de piedras ha sentido la presión de la competencia de los proveedores del Este Asiático y Sudamérica. Entre las razones principales de ello se encuentran la baja productividad, el consumo elevado de energía y la seguridad crítica de los trabajadores. También existen problemas en relación con las grandes cantidades de sobrantes y el respeto por el medio ambiente, ya que la piedra es un recurso no renovable. Hasta el momento, la necesidad de lograr avances tecnológicos para resolver estos problemas se ha abordado mediante el uso de materiales multifuncionales basados en el conocimiento aplicados a las herramientas y equipos para piedra. La vía de investigación más prometedora es el uso de la tecnología con SMA. Una SMA o aleación inteligente es una aleación que «recuerda» su forma original, conformada en frío y vuelve a la forma predeformada al calentarse. El proyecto PRO-STONE («Procesamiento de piedras ecológico y de alta productividad mediante materiales multifuncionales»), financiado por la Unión Europea, se propuso ampliar el trabajo realizado previamente por miembros del consorcio sobre estos nuevos materiales. En particular, PRO-STONE abordó el problema de la escasa fiabilidad de los SMA de gran tamaño frente a los dispositivos con SMA a microescala desarrollados hasta la fecha para el sector médico. Un objetivo principal fue obtener la correlación entre las características de por lo menos diez tipos de piedras ornamentales y los parámetros de los equipos, como por ejemplo las fuerzas generadas, el consumo de energía y el ritmo de desgaste de las herramientas. Entre los tipos de piedras estudiados se hallan el granito, el gabro, la cuarcita, el mármol y la caliza. Se recopilaron datos de comportamiento de fatiga (resistencia y ciclos) de cuatro familias de SMA, incluidos el níquel-titanio-cobre y las aleaciones ferromagnéticas de níquel-manganeso-galio. Con el fin de garantizar el rendimiento reproducible y fiable de los componentes multifuncionales basados en SMA, se probaron un mínimo de diez geometrías y dimensiones distintas de herramientas en relación con las fuerzas uniformes multiaxiales o las cargas cíclicas e intensas que se experimentan, por ejemplo, durante las labores de extracción. Los científicos del proyecto caracterizaron y desarrollaron modelos de las fuerzas generadas y los desplazamientos observados en las geometrías de los componentes de SMA seleccionados y las matrices complejas de geometrías elementales que se utilizan como actuadores. Con el fin de validar el diseño del sistema de soporte al diseño, se probaron prototipos de demostradores con distintas aplicaciones. Con el fin de utilizar al máximo los resultados de la investigación del proyecto PRO-STONE, el equipo ha establecido una sección de formación electrónica en la plataforma web de conocimientos destinada a estimular la creación de nuevas aplicaciones de los SMA para pequeñas y medianas empresas (PYME). Como elemento importante, este módulo contiene un elemento interactivo que ayuda a identificar las necesidades de conocimientos del usuario. Los resultados finales del proyecto PRO-STONE contribuirán a resolver las necesidades específicas del sector y mejorar su estado tecnológico. Un mayor conocimiento de las nuevas tecnologías de los SMA aplicados al procesamiento de piedras por parte de las PYME podría transformar este sector tradicional y regionalizado en un sector moderno y competitivo.
