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Ciencia & Tecnología

Reactor de plasma optimizaría materiales industriales

La técnica de este reactor, el primer equipo industrial de tratamiento de materiales por plasma diseñado en Colombia, sirve para recubrir materiales como válvulas para la industria petrolera y herramientas de inyección de plásticos, dándoles mayor durabilidad y resistencia.

Manizales, 22 de octubre de 2020Agencia de Noticias UN-

Recubrimiento de materiales por plasma. Fotos Cortesía: Santiago Vargas Giraldo.

Santiago Vargas Giraldo, ingeniero físico de la UNAL Sede Manizales.

El plasma es un gas que se logra aplicando cierto estado de energía.

En todas las esferas de la fabricación industrial se puede aplicar el plasma.

El plasma aumenta el rendimiento de producción, mientras se ahorra en químicos, equipos de seguridad y formación.

El plasma es un gas que se logra aplicando cierto estado de energía para después utilizarlo tanto en el recubrimiento de equipos industriales de impresión y de electrodomésticos, medicina, electrónica, industria textil y de bobinas como en la industria automotriz, la construcción naval y la aeronáutica.

Santiago Vargas Giraldo, ingeniero físico de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, quien diseñó el reactor, explica que en la industria automotriz busca brindar el servicio para partes internas de los vehículos, en motores, o para embellecer guarda-espejos y otros accesorios como los rines.

En salud, se ofrecerá la posibilidad de recubrir implantes y prótesis corporales con materiales de mayor biocompatibilidad, es decir que no generen reacciones nocivas al contacto con los tejidos. Así mismo, en el campo de la joyería se garantizará mayor durabilidad de las piezas.

“Para elaborar el recubrimiento se limpia el equipo al vacío, en el reactor se introduce argón (gas noble que no produce reacciones adversas para formar el plasma), y según las necesidades del cliente se añaden los demás elementos y se sumerge la pieza a recubrir”, explicó el ingeniero físico.

El equipo cuenta con dos polos eléctricos de energía opuesta –como las pilas–, a los que se les imprimen entre 500 y 1.000 voltios, lo que hace que después de unas horas el plasma producido empiece a brillar y se recubra el material.

Bajo impacto ambiental

“El aprendizaje y la experiencia obtenidos en el Laboratorio de Física del Plasma de la Universidad me brindó las herramientas para entender qué es el plasma, cómo funciona, qué aplicación tiene y cómo se hacen los tratamientos con este”, comenta el ingeniero.

Al respecto, destaca que la técnica es de bajo impacto ambiental, pues para convertir un material a ese estado se utiliza nitrógeno y no otros elementos contaminantes.

Explica además que “realizamos un tratamiento con nitruración por plasma, un proceso de endurecimiento superficial que se lleva a cabo en los aceros y que proporciona mayor durabilidad en componentes expuestos a la fricción, al desgaste y al ataque químico por aluminio y que antes no estaba disponible en Colombia”.

Esto les permite ofrecer mejores procesos para el tratamiento de materiales como moldes de inyección o herramientas de corte, y una opción para hacerlo diferente a la nitruración gaseosa (que utiliza amoniaco) o por sales (con sales de cianuro), ambos fuertes contaminantes.

“Este equipo es hasta un 40 % más económico que los plasmas de baja presión, ya que no requiere de las costosa cámaras de vacío ni bombas. Además, en la mayoría de los casos se utiliza el aire como el gas de trabajo, reduciendo la necesidad de gases costosos como el peróxido de hidrógeno. Por lo tanto, el plasma aumenta el rendimiento de producción, mientras se ahorra en químicos, equipos de seguridad y formación”, concluye el ingeniero Vargas.

En la investigación se siguen haciendo pruebas para obtener los resultados proyectados y beneficiar a sectores como el metalmecánico, con máquinas, tornos, fresadoras, moldes y brocas, entre otros equipos.

(Por: fin/LGH/MLA/LOF
)
N.° 121

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