Tratamiento criogénico de materiales
Cuando hablamos de tratamientos térmicos lo primero que nos viene a la mente es hornos y temperaturas elevadas. Sin embargo, hay que tener en cuenta que la temperatura ambiente es de unos 300 K, bastante alejada aún del cero absoluto. A pesar de lo que pueda parecer a primera vista, si se reduce la temperatura de un material todavía queda un amplio margen en el que se podrían desencadenar cambios microestructurales.
Esta posibilidad no se ha explorado hasta fechas relativamente recientes debido a que las temperaturas realmente bajas no existen en la naturaleza y sólo se pudieron alcanzar cuando, a finales del siglo XIX, se consiguió la licuación del aire y sus constituyentes principales (nitrógeno -196 ºC; oxígeno -183 ºC). Aunque existen experiencias relativas al efecto de las temperaturas criogénicas en los materiales desde principios del siglo XX, no puede hablarse de una industria de los tratamientos criogénicos propiamente dicha hasta hace sólo un par de décadas. Aún poco conocidos en Europa, su desarrollo e implantación están siendo rápidos en todo el mundo.
Son muchos los materiales cuyas características se pueden alterar mediante las bajas temperaturas: metales (acero, metal duro, fundición, aleaciones de cobre, de aluminio, magnesio, etc.), materiales cerámicos e, incluso, algunos polímeros. Obviamente los efectos dependen del material considerado, estando los más comunes relacionados con la resistencia al desgaste y la vida a fatiga, pero también con la conductividad, la tenacidad, las tensiones residuales… No obstante, todavía no se conocen bien los mecanismos que subyacen tras los cambios que las temperaturas criogénicas provocan en los materiales. Esto se debe a que se trata de una tecnología relativamente reciente y a que muchas de las aplicaciones se han desarrollado de forma fundamentalmente empírica.
Entre los ejemplos de aplicación habituales de esta tecnología están todo tipo de herramientas o consumibles que han de reponerse como consecuencia del desgaste o la fatiga como, por ejemplo, herramientas de mecanizado (brocas, fresas, plaquitas, escariadores, brochas…), cuchillas, punzones, matrices, moldes, rodillos, etc. No obstante, es posible encontrar ejemplos en prácticamente cualquier sector: metalmecánico, automoción, aeronáutico, forestal, minería, electrónico… Donde haya un problema de durabilidad del material puede haber una oportunidad para este tipo de procesos.
Una de las características de los tratamientos criogénicos es que, al igual que otros tratamientos térmicos, son procesos que afectan de modo permanente a todo el volumen de la pieza, es decir, no son superficiales. Esto implica que, por ejemplo, una cuchilla que haya sido tratada criogénicamente podrá afilarse cuantas veces se desee sin que se pierdan sus prestaciones.
Por otra parte, los tratamientos criogénicos también son compatibles con los tratamientos superficiales y recubrimientos antidesgaste habituales en la industria.
También cabe destacar que se trata de una tecnología totalmente respetuosa con el medio ambiente ya que, durante su proceso, los tratamientos criogénicos no producen absolutamente ningún tipo de vertido o residuo.
Se trata, por tanto, de una tecnología con un potencial de desarrollo enorme. Azterlan ha apostado por ella y ha creado un nuevo departamento dotado de los medios humanos y técnicos necesarios para poder investigar en profundidad en torno a la respuesta de diversos materiales a los tratamientos criogénicos así como a sus aplicaciones industriales. No sólo eso, ya que también cuenta con dos procesadores criogénicos industriales capaces de tratar, cada uno, más de 600 Kg. por carga. Con ellos, , Azterlan está proporcionando servicio de tratamiento criogénico a numerosas empresas. Algunas de ellas son extranjeras y, en todos los casos, están beneficiándose de la reducción en sus costes de fabricación o de la mejora de las prestaciones de sus productos.
No hay duda de que esta tecnología tiene mucho futuro pero, afortunadamente, no es necesario esperar, ya que los tratamientos criogénicos están disponibles para las empresas que lo deseen. Son una forma sencilla, ecológica y eficiente de mejorar el rendimiento de los materiales.