Escudo de la República de Colombia

Ciencia & Tecnología

Películas nanométricas optimizan herramientas

Por medio del recubrimiento con películas delgadas —nanómetricas— de nitruro de tungsteno y titanio (WTiN) se mejoran las propiedades, particularmente de resistencia, de herramientas industriales como buriles, brocas, troqueles y punzones.

Manizales, 14 de septiembre de 2017Agencia de Noticias UN—

El objetivo del nuevo recubrimiento es aumentar la vida útil de las herramientas.

Ricardo Felipe Londoño Menjura, estudiante de Maestría en Ciencias-Física.

Gran parte de la investigación se realizó en el Laboratorio de Física de Plasma de la U.N. Sede Manizales.

El recubrimiento de este material mejora las propiedades de herramientas de corte.

Materiales y métodos utilizados en la investigación.

Estos recubrimientos se seguirán haciendo en la U.N. Sede Manizales.

Por medio del recubrimiento con películas delgadas —nanómetricas— de nitruro de tungsteno y titanio (WTiN) se mejoran las propiedades, particularmente de resistencia, de herramientas industriales como buriles, brocas, troqueles y punzones. 

Este recubrimiento cerámico es ideal para superficies que permanecen en contacto con otros materiales, además se destaca por su alta resistencia a la corrosión.

El nitruro de tungsteno y titanio se caracteriza por tener muy buenas propiedades mecánicas y tribológicas, como fricción, desgaste y lubricación durante el contacto entre superficies sólidas en movimiento, características que permiten que las herramientas industriales tengan una mayor protección.

La unión de tungsteno, titanio y nitrógeno aumenta la vida útil de los elementos a los que se adhiere, entre ellos las brocas o troqueles, que hacen esfuerzo de fricción.

Así lo destacó Ricardo Felipe Londoño Menjura en su trabajo para la Maestría en Ciencias-Física de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Manizales, después de sintetizar y caracterizar películas de este material.

Análisis y evaluación

El estudiante indicó que la difracción de rayos X y la espectroscopía de fotoelectrones de rayos X (XPS), que determinan la estructura y composición química del material, fueron las técnicas utilizadas para caracterizar 20 muestras de WTiN.

Además, con la técnica de microscopía de fuerza atómica (AFM), logró caracterizar morfológicamente las películas (rugosidad, homogeneidad, tamaño del grano).

“Posteriormente, se realizaron las evaluaciones tribológicas de adhesión y deslizamiento. Estas se efectuaron mediante técnicas que determinaron que hubo una mejora en los materiales, después de variar su temperatura y su voltaje de polarización”, explicó el investigador.

El estudiante Londoño Menjura puntualizó que teniendo en cuenta los resultados obtenidos se puede decir que las condiciones óptimas de síntesis para las aplicaciones son: temperatura de 200 °C, una presión de 0,27 Pa y un voltaje de polarización en el sustrato (Bias) de 9 V.

Igualmente, determinó que con el fin de conseguir un espesor constante para todos los recubrimientos, se sintetizan películas durante cinco minutos de tiempo de descarga.

Por otro lado, al utilizar la reflectividad de los rayos X, estableció la tasa en la cual se deposita el material en cada tipo de película. “Al realizar este procedimiento, es posible calcular el tiempo de descarga necesario para conseguir filmes de 200 nm de espesor, el cual es constante en todos los recubrimientos”, concluyó.

Este trabajo se realizó bajo la supervisión de la docente Elisabeth Restrepo Parra, del Departamento de Física y Química de la U.N. Sede Manizales.

En estudios futuros se espera medir la dureza de las muestras, para analizar a profundidad la relación entre las propiedades tribológicas y las mecánicas.

Adicionalmente, el estudiante busca realizar diferentes tratamientos térmicos a los recubrimientos, con el fin de observar el resultado de caracterizaciones antes y después de estos.

(Por: Fin/JDMP/MLA/JGA
)
N.° 449

Otras noticias

Con esto se podría identificar qué pacientes padecen un cáncer más agresivo.

Ciencia & Tecnología

octubre 18 de 2017

Cuantificación automática de patrones indicaría nivel de riesgo en cáncer

Un algoritmo computacional analiza automáticamente las imágenes diagnósticas de...

Enfermedades como la diabetes, o aquellas crónicas o degenerativas, constituyen un factor de riesgo para adquirir estas bacterias.

Salud

octubre 18 de 2017

Bacterias serán más mortales que el cáncer en 30 años

Factores como la automedicación y la falta de rigurosidad en el tratamiento...

El Estado debe impulsar políticas públicas de tierras que promuevan el acceso progresivo a la propiedad rural.

Política & Sociedad

octubre 18 de 2017

Jueces deben fortalecer seguimiento a fallos sobre restitución de tierras

Aunque buena parte de los jueces se han preocupado por cambiar las condiciones...

Ciencia & Tecnología

octubre 18 de 2017

Sistema permite controlar procesos realizados por vehículos autónomos

Estudiantes de Ingeniería Mecatrónica de la Universidad Nacional de Colombia...

El decano de la Facultad de Minas, Pedro Nel Benjumea, recibe el Escudo de Antioquia entregado por el gobernador. Fotos: Unimedios.

Educación

octubre 18 de 2017

Programa de Ingeniería Industrial recibe Escudo de Antioquia

La Gobernación entregó el Escudo de Antioquia categoría oro a Pedro Nel...

Los jóvenes insatisfechos con su relación sentimental manifestaron tener peor calidad de sueño.

Salud

octubre 18 de 2017

Jóvenes insatisfechos con su relación amorosa duermen peor

Al analizar la calidad del sueño de 443 estudiantes de entre 18 a 25 años, se...

Segmentación de cultivos por imágenes aéreas.

Ciencia & Tecnología

octubre 17 de 2017

Software clasifica cultivos con drones comerciales

El sistema extrae información automática de imágenes aéreas y determina, por...

Los dos libros de Nuria Amat fueron reeditados y reimpresos en edición especial.

Educación

octubre 17 de 2017

Universidades del Pacífico coeditan dos libros

“Juan Rulfo” y “Reina de América”, de la escritora española Nuria Amat,...

Fotos: Nicolás Bojacá

Educación

octubre 17 de 2017

Estudiantes de colegios de San Andrés aprenden uso de plantas medicinales

Más de 60 niños de colegios públicos de San Andrés están aprendiendo las...

La U.N. se mantiene como la institución de educación superior líder en el país.

Educación

octubre 17 de 2017

La U.N. reafirma su liderazgo en el país

Con sus 150 años de aportes al país, la Universidad Nacional de Colombia (U.N.)...