Seguramente usted ha visto como el aspecto de la pintura de los autos va cambiando conforme pasa el tiempo. Ha visto también que el color cambia ligeramente y que el brillo empieza a perderse. Estos cambios son resultado de reacciones que ocurren en la estructura molecular de los componentes de las pinturas, al exponerse a las condiciones del ambiente y a la luz solar. Pero seguramente también ha notado que a pesar de que la pintura se deteriora y su aspecto cambia, en la mayoría de los casos, la pintura se mantiene adherida o anclada (como suele decirse) a la lámina por muchos años.

Esta fuerte adherencia se debe a los tratamientos a que se somete la lámina y los diferentes componentes de acero en la industria automotriz, previos al proceso de aplicación de pintura. La lámina de acero comercial por lo general es lo suficientemente lisa para cumplir con estándares de rugosidad y para que su aspecto sea terso, sin embargo, a nivel microscópico la pintura requiere de sitios de anclaje para adherirse. Estos sitios de anclaje se logran gracias a la formación de partículas cristalinas que nacen desde la superficie de la lámina del acero, motivo por el cual estos tratamientos reciben el nombre de recubrimientos de conversión. Es decir, la superficie del acero participa en reacciones químicas y electroquímicas, que dan origen a la formación de cristales y en consecuencia se convierte en una superficie altamente adherente. Es importante recordar que el término cristal, en esta área de la tecnología, se refiere a la estructura ordenada que caracteriza a al crecimiento de este tipo de recubrimientos.

En el CIDETEQ se desarrolla el conocimiento y la experiencia de este tipo de procesos industriales, para evaluar las características de los cristales que favorecen la adherencia de las pinturas. La morfología, orientación y tamaño de dichos cristales (ver figura 1), así como su composición química, entre otras características, están relacionadas no solo con la adherencia que brindan a las pinturas, sino con el grado de protección anticorrosiva que se logra para componentes de acero, y todas en conjunto se relacionan con la calidad que caracteriza a esta industria.

La adición de ciertas especies metálicas en solución como el zinc, níquel y manganeso entre otros, durante la formación de partículas cristalinas de fosfato en el acero, tienen un efecto en la morfología de dichos cristales. Adicional a los aspectos químicos que favorecen este recubrimiento, las condiciones de operación del proceso, tienen una marcada influencia en la orientación y tamaño, con lo que se crea una especie de red tridimensional a nivel de la superficie, lo que propicia que la pintura se adhiera fuertemente al acero y no solo eso, sino que, en caso de existir algún daño en la pintura, el recubrimiento cristalino bloquea el ingreso de agentes que pudieran desprender la pintura (ver figura 2). Si bien estos procesos datan de varias décadas en la industria, la innovación y el avance tecnológico han permitido el desarrollo de tecnologías con menor consumo energético y con menor impacto al ambiente.

La infraestructura del centro, el trabajo multidisciplinario dentro del CIDETEQ y la colaboración con otras instituciones, así como la experiencia que durante más de 15 años se ha generado en este campo de la tecnología, permite a su personal el planteamiento y desarrollo de nuevos proyectos, no solo en el sector de la industria automotriz, sino también en el sector de la salud, donde se requiere de tratamientos de superficies con químicas diferentes y con sustratos bio-compatibles específicos para fines médicos, como pueden ser los implantes para el tratamiento de fracturas en la estructura ósea o bien, de tratamientos óseo integrables para piezas dentales.

*Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica S.C.