{"id":80461,"date":"2006-01-01T00:00:00","date_gmt":"2006-01-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2006\/01\/01\/union-sellada\/"},"modified":"2015-03-20T18:39:27","modified_gmt":"2015-03-20T21:39:27","slug":"union-sellada","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/union-sellada\/","title":{"rendered":"Uni\u00f3n sellada"},"content":{"rendered":"
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MIGUEL BOYAYAN<\/span>Soldadura con l\u00e1ser: una fuente de alta energ\u00eda la lleva a cabo con gran precisi\u00f3nMIGUEL BOYAYAN<\/span><\/p><\/div>\n

La fabricaci\u00f3n de aviones y la producci\u00f3n de artefactos para la industria petroqu\u00edmica cuentan ahora con una nueva tecnolog\u00eda que permitir\u00e1 la soldadura de titanio con acero, dos materiales importantes para esas \u00e1reas y, al mismo tiempo, incompatibles qu\u00edmicamente. Este nuevo m\u00e9todo se basa en el uso de una aleaci\u00f3n de n\u00edquel ubicada entre estos dos materiales y el empleo de una soldadura con l\u00e1ser. Dicha innovaci\u00f3n es importante, puesto que permitir\u00e1 ampliar el uso de estos materiales en la producci\u00f3n de piezas del fuselaje, de las turbinas y del tren de aterrizaje de aeronaves, al margen de componer tuber\u00edas y tanques de almacenamiento en las \u00e1reas qu\u00edmica y petrol\u00edfera. Tal novedad es producto de una alianza entre investigadores del Instituto de Investigaciones Energ\u00e9ticas y Nucleares (Ipen, sigla en portugu\u00e9s), el Centro Tecnol\u00f3gico de la Marina, con sede en S\u00e3o Paulo (CTMSP) y el Centro T\u00e9cnico Aeroespacial (CTA) que redund\u00f3 en un dep\u00f3sito de patente relativo al nuevo proceso en el Instituto Nacional de Propiedad Industrial (INPI).<\/p>\n

“Se trata probablemente de una innovaci\u00f3n mundial. Hasta donde nosotros sabemos, ning\u00fan grupo en Brasil o en el exterior hab\u00eda logrado soldar con \u00e9xito esos dos materiales”, dice el f\u00edsico Milton S\u00e9rgio Fernandes de Lima, del Instituto de Estudios Avanzados (IEA) del CTA. De acuerdo con el investigador, el titanio y sus aleaciones son cada vez m\u00e1s usados como materiales estructurales en muchas aplicaciones industriales, en reemplazo del acero y el aluminio. Las ventajas del titanio radican principalmente en el hecho de que \u00e9ste es un material inerte que posee una capa superficial impermeable a varias sustancias \u00e1cidas y alcalinas, adem\u00e1s de los fluidos del cuerpo humano. As\u00ed, se vuelve m\u00e1s resistente a la corrosi\u00f3n y es biocompatible.<\/p>\n

“El titanio posee tambi\u00e9n una excelente relaci\u00f3n entre resistencia mec\u00e1nica y peso y sus aleaciones ocupan el lugar del aluminio cuando la temperatura de operaci\u00f3n se ubica arriba de los 130\u00b0, que es el momento en que ese material no puede usarse m\u00e1s”, dice. “Con todo, un obst\u00e1culo a la amplia utilizaci\u00f3n del titanio como material estructural reside en su baja resistencia al desgaste. Para paliar tal deficiencia, es necesario el empleo de aleaciones con mejores propiedades relacionadas con el rozamiento, el desgaste y la fatiga, como el acero”. El n\u00edquel fue escogido como material intermedio debido a que posee propiedades que lo hacen metal\u00fargicamente compatible con el acero y con el titanio.<\/p>\n

Hasta ahora la \u00fanica forma industrial de unir esos dos materiales era mediante el uso de remaches, peque\u00f1as piezas cil\u00edndricas y met\u00e1licas similares a los tornillos. La uni\u00f3n mec\u00e1nica con estas piezas presenta sin embargo problemas serios, que resultan en la perforaci\u00f3n de la estructura. Adem\u00e1s de provocar tensiones en el material, los remaches deforman la regi\u00f3n de alrededor del orificio. Esto lleva a que se registre una reducci\u00f3n del tiempo de vida de la uni\u00f3n. La nueva t\u00e9cnica desarrollada por los investigadores brasile\u00f1os soluciona tales problemas. Con el uso de una delgada l\u00e1mina de n\u00edquel, de 0,1 a 0,3 mm de espesor, dispuesta entre las piezas de acero y titanio, y la aplicaci\u00f3n de un l\u00e1ser pulsado desarrollado en el Ipen, es posible soldar ambos materiales.<\/p>\n

“A decir verdad, la uni\u00f3n mec\u00e1nica de titanio y acero con n\u00edquel ya se conoc\u00eda. Nuestra innovaci\u00f3n consisti\u00f3 en usar una fuente de alta energ\u00eda, como el l\u00e1ser, para ejecutar la soldadura”, comenta el ingeniero mec\u00e1nico Jos\u00e9 Roberto Berreta, del Centro Tecnol\u00f3gico de la Marina de S\u00e3o Paulo. “Con el l\u00e1ser es posible controlar mejor los par\u00e1metros de soldado: la focalizaci\u00f3n del haz de luz y la tasa de aporte t\u00e9rmico, cosa que es muy dif\u00edcil en los otros procesos.”<\/p>\n

Al cabo de la demostraci\u00f3n de la factibilidad t\u00e9cnica de obtenci\u00f3n de esta soldadura en cuerpos de prueba, los investigadores est\u00e1n ahora trabajando en el desarrollo de dos prototipos de inter\u00e9s industrial para comprobar el \u00e9xito del descubrimiento. El primer demostrador ser\u00e1 un dispositivo de encapsulado de un circuito electr\u00f3nico compuesto por una c\u00fapula de acero inoxidable sobre una base espesa (de 1 a 3 mm) de titanio. Este dispositivo se emplea mucho en la industria aeron\u00e1utica y suele fijarse en el fuselaje de los aviones. El segundo prototipo es una tobera de 1,27 cm de di\u00e1metro de acero inoxidable y 0,6 cm de di\u00e1metro de titanio para su uso en industrias de los sectores qu\u00edmicos y petroqu\u00edmicos. “Esperamos contar con los dos prototipos listos a comienzos de este a\u00f1o”, afirma el f\u00edsico Wagner de Rossi, del Centro de L\u00e1seres y Aplicaciones del Ipen.<\/p>\n

Transferencia de tecnolog\u00eda
\n<\/strong>El proyecto para el desarrollo de esta nueva t\u00e9cnica de soldadura con l\u00e1ser cont\u00f3 con el apoyo de la FAPESP y se realiz\u00f3 en el \u00e1mbito del Instituto F\u00e1brica del Milenio (IFM), una organizaci\u00f3n que cuenta con el apoyo del Ministerio de Ciencia y Tecnolog\u00eda que re\u00fane a 600 investigadores de 31 grupos de investigaciones, entre ellos el Ipen y el CTA. El perfil de actuaci\u00f3n del IFM se focaliza en la investigaci\u00f3n en manufacturas volcadas a las necesidades de la industria nacional. De acuerdo con Milton Lima, del CTA, al comienzo las investigaciones destinadas a la fusi\u00f3n del acero y del titanio eran puramente te\u00f3ricas. “Yo quer\u00eda estudiar las reacciones metal\u00fargicas que suced\u00edan entre el hierro y el titanio. Era un trabajo\u00a0 cient\u00edfico, pero enseguida me percat\u00e9 de que ten\u00eda una fuerte connotaci\u00f3n comercial”, dice.<\/p>\n

“Somos optimistas en cuanto a la aplicabilidad de esta nueva t\u00e9cnica”. En mayo de 2005 Lima present\u00f3 los resultados del proyecto en el 38\u00ba Seminario Internacional de Sistemas de Producci\u00f3n del Consejo Internacional para la Investigaci\u00f3n Tecnol\u00f3gica de Producci\u00f3n, Cirp, por sus siglas en ingl\u00e9s, realizado en Florian\u00f3polis, estado Santa Catarina. “Es uno de los m\u00e1s prestigiosos congresos internacionales en procesamiento de materiales, y nuestros estudios fueron muy bien recibidos”, dice Lima.<\/p>\n

El objetivo del grupo es licenciar a una o m\u00e1s empresas para que exploten esa tecnolog\u00eda. “Pretendemos hacer la transferencia al sector industrial, pero a\u00fan no iniciamos los contactos con empresas. Primeramente vamos a preparar los prototipos de demostraci\u00f3n. Imaginamos que las principales interesadas en el proceso ser\u00e1n las compa\u00f1\u00edas de los sectores qu\u00edmico, petroqu\u00edmico y principalmente aeroespacial, toda vez que los fuselajes probablemente cambiar\u00e1n su materia prima de aluminio a titanio”. \u00c9sta es un \u00e1rea en que las exigencias de ensayos y certificaciones son extremas. “Y la existencia de un proceso que suelde con \u00e9xito este material con el acero ser\u00e1 fundamental.”<\/p>\n

Los Proyectos
\n<\/strong>1. Transformaciones de fases en el sistema hierro-titanio inducidas por l\u00e1seres de potencia
\n2. Proceso de soldadura con l\u00e1ser entre acero y titanio
\nModalidades
\n<\/strong><\/em>1. L\u00ednea Regular de Auxilio a la Investigaci\u00f3n
\n2. Instituto F\u00e1brica del Milenio
\nCoordinador
\n<\/strong><\/em>Milton S\u00e9rgio Fernandes de Lima – IEA-CTA
\nInversi\u00f3n
\n<\/em><\/strong>1. R$ 33.275,00 y US$ 835,23 (FAPESP)
\n2. R$ 18.500,00 (IFM-MCT)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Una t\u00e9cnica in\u00e9dita permite soldar aleaciones de titanio y de acero para su uso en la industria aeron\u00e1utica","protected":false},"author":23,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[],"coauthors":[116],"class_list":["post-80461","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/80461","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/23"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=80461"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/80461\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=80461"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=80461"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=80461"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=80461"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}