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Los productos hechos en México y empleados en las industrias metalmecánica, aeronáutica y en el sector salud se verán obligados a aprobar un estándar de calidad, que entre otras cuestiones incrementará su efectividad y duración, gracias al talento de un grupo de ingenieros del Instituto Politécnico Nacional (IPN).
Los profesionales técnicos diseñaron la Norma Mexicana NMX-R-082-SCFI-2016, primera en la historia del Instituto Politécnico Nacional (IPN), solicitada por la Secretaría de Economía (SE), y emanada por el Grupo Ingeniería de Superficies (GIS) de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME), Unidad Zacatenco.
El precepto significa un alto valor profesional y comercial, y verifica que las capas cerámicas tengan cierta adhesión a los materiales ferrosos, con el fin de incrementar sus propiedades mecánicas y químicas, así disminuye la oxidación, corrosión, abrasión y fatiga del producto final”, explicó Iván Enrique Campos Silva, miembro del GIS y dirigente del grupo de trabajo.
El IPN, a través del GIS, formuló esta Norma, cuya aplicación determina la cohesión-adhesión durante el proceso de recubrimientos cerámicos técnicos avanzados mediante el examen de rasgado-método de prueba, que aplica a toda la industria nacional.
En el sector salud se observará que una mayor adhesión del recubrimiento cerámico sobre la superficie del material, permitirá que el sistema prolongue la vida útil de biomateriales como prótesis, tornillos, placas u otros elementos hechos con aleaciones de cobalto, titanio o acero, los cuales se injertan quirúrgicamente en personas con fracturas óseas.
En la industria aeronáutica se emplean capas cerámicas finas para crear barreras térmicas sobre la superficie de superaleaciones. La importancia de un estándar de calidad en la adhesión de la cerámica con respecto al sustrato implica que el desgaste, por ejemplo en los componentes de un avión, sea menor y que su duración sea mucho mayor a altas temperaturas.
Para comprobar que los puntos que establece la Norma del IPN fueran realmente precisos, estudiantes de la ESIME Zacatenco realizaron con ayuda de un equipo de rasgado, único en América Latina, diversas pruebas de resistencia llamadas scratch, que consistieron en rayar la superficie de distintos materiales metálicos recubiertos con cerámicas finas para determinar cuántos Newton (unidad de fuerza) soportan antes de fragmentarse o delaminarse.
Tras haber realizado las pruebas con diferentes grosores de capas y metales base, los resultados se envían a un software. Así, tras 200 pruebas de ensayo de rasgado en acero inoxidable o con recubrimiento de boruro de hierro, la Norma Politécnica determinó que 200 Newton es la carga máxima que deben soportar los recubrimientos cerámicos de calidad para cualquiera de las industrias antes mencionadas.
Roberto Carlos Vega Morón, quien cursa el doctorado en ciencias mecánicas en la ESIME Zacatenco, fue uno de los responsables de realizar las pruebas de rasgado en acero inoxidable l, y su misión fue identificar los mecanismos de falla en las cerámicas, a través de microscopía electrónica y microscopía óptica.
Además clasificó la intensidad del scratch, el grado de resistencia y el tiempo de desgaste de las capas.
El equipo con el que se hicieron las evaluaciones se adquirió con apoyo del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt). La herramienta se llama “Revetest Xpress +” y está diseñada para realizar ensayos a nivel industrial, de ahí la importancia de que la Norma politécnica regule al sector productivo.
Como fuente y respaldo teórico el grupo de ingenieros utilizó cinco tesis de posgrado en ingeniería mecánica y de manufactura del IPN.
Por ello, la importancia de la Norma es que tiene un alto valor profesional y comercial, ya que se aplicará directamente en las empresas metalmecánica, automotriz, aeroespacial y, en dado caso, extrapolarlo a la industria que trabaja con polímeros, pintura, papel moneda, barnices e incluso piel.
Los desarrolladores de la Norma fueron más de 20 investigadores del GIS, además de la colaboración de la SE, el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM), Campus Estado de México, así como las empresas Anton Paar, Termitec, Shelter Quality Services y el Comité Técnico de Pinturas y Recubrimientos (Contennarec). La Norma completa puede consultarse en las páginas web: http://www.dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=5444354&fecha=12/07/2016 y http://www.sepi.esimez.ipn.mx/superficies/
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