30/01/2013 - Nueva técnica para fabricar componentes de titanio

Menéame

El titanio es el metal con mayor resistencia respecto a su peso y se caracteriza por sus excelentes propiedades, como su baja densidad, biocompatibilidad, gran resistencia a la corrosión y su carácter no magnético, entre otras. Por ello se utiliza con asiduidad en el campo biomédico y, sobre todo, en la industria aeronáutica, y sería altamente demandado en sectores como el de la automoción de no ser por su elevado coste.

El Grupo de Tecnología de Polvos (GTP) de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M), en colaboración con el Grupo de Procesamiento Coloidal del ICV del Consejo Superior de Investigación Científicas (CSIC), está desarrollando una nueva técnica para la producción de componentes de titanio combinando técnicas pulvimetalúrgicas con técnicas coloidales que puede suponer un gran avance en el sector. “Mediante este método podemos utilizar polvos muy finos que permiten reducir la temperatura y el tiempo de sinterización, es decir, abaratamos costes y conseguimos materiales con una microestructura más fina, lo que repercutirá favorablemente en las propiedades mecánicas”, explica la corresponsable del GTP, Elena Gordo, del Departamento de Ciencia e Ingeniería de los Materiales de la UC3M.

“Actualmente el gran reto de la industria del titanio es la reducción de costes totales de los componentes producidos”, señala Elena Gordo. “Es un gran reto global, en el que están trabajando muchos grupos en el mundo utilizando distintas estrategias”. Por citar un ejemplo, el Departamento de Energía de EEUU ha invertido recientemente un millón y medio de dólares en un proyecto para el desarrollo de un método de producción de componentes de titanio de bajo coste mediante pulvimetalurgia, con el objetivo final de aplicarlo en industrias como la aeronáutica y automoción y en el que colaboran la Universidad de Utah y la compañía Ford Motor entre otros.

En este sentido, las técnicas pulvimetalúrgicas, que utilizan metal en polvo como materia prima, presentan grandes ventajas para el procesamiento de titanio como son el elevado aprovechamiento de material, la reducción de etapas de procesado y el diseño de aleaciones a medida. Con todo, el procedimiento no está exento de dificultades, especialmente en el caso de polvos de pequeño tamaño de partícula. Y es aquí donde entra en acción la técnica coloidal, que normalmente se utiliza para procesar cerámicas y que permite manejar partículas de menor tamaño. “Con las técnicas coloidales se pueden obtener suspensiones dispersas homogéneamente y estables con alto contenido en sólidos que se pueden pulverizar con aire (“spray-dry”) para obtener aglomerados esféricos que mejoran el comportamiento frente a la sinterización (una fase de “horneado” de las piezas), lo que supone reducir en más de 200 ºC y una hora las condiciones utilizadas normalmente para el titanio”, explica la profesora Elena Gordo. Es la primera vez que se utiliza con éxito esta combinación de técnicas para obtener piezas con baja porosidad.

La utilización de las técnicas coloidales y pulvimetalúrgicas abre un enorme abanico de posibilidades a la hora de diseñar materiales: ya se han obtenido con éxito dispersiones homogéneas de partículas cerámicas nanométricas en polvos de titanio, lo que permite modificar la microestructura de los materiales y sus propiedades, así como mejorar la resistencia al desgaste. Además, se pueden fabricar materiales porosos, materiales gradiente, diseños “bottom-up”, etc., posibilidades en las que está trabajando el grupo actualmente. Los primeros resultados de esta combinación de técnicas han sido publicados por los investigadores en la revista Key Engineering Materials. Este trabajo se está realizando gracias a la financiación del Ministerio de Economía y Competitividad a través del proyecto MAT2009-14448-C02 titulado: “Procesamiento por asociación de técnicas coloidales y pulvimetalúrgicas para el diseño de estructuras nanocompuestas metalocerámicas (COMETAS)”, y el recientemente concedido MAT2012-38650-C02, ambos coordinados con el ICV.

Más información:

Title: Improvement of Ti Processing through Colloidal Techniques
Authors: Neves, RG; Escribano, JA; Ferrari, B; Gordo, E; Sanchez-Herencia, AJ
Source: Key Engineering Materials Volume: 520 Pages: 335-340 DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.520.335 Published: 2012. ISSN: 1013-9826

Web del GTP de la UC3M:

http://www.uc3m.es/portal/page/portal/grupos_investigacion/tecnologia_polvos/lineas_investigacion/aleacionesTi_sinterizadas_materialcompuestos

Datos de contacto para entrevistas:

Dra. Elena Gordo

Profesora Titular del Dpto. Ciencia e Ingeniería de Materiales e Ing. Química
Corresponsable del Grupo de Tecnología de Polvos de la UC3M www.uc3m.es/gtp

Tel. 91 624 88 62  

E-mail: egordo@ing.uc3m.es

El proyecto "Excelencia técnica en materia de teledetección", de la ingeniería y consultora Vielca Medio Ambiente, ha obtenido la máxima puntuación de su categoría en el programa de doctorados empresariales de la Agència Valenciana de la Innovació (AVI), dentro del Programa de Promoción del Talento 2026-2028. Cofinanciado por la Unión Europea, tiene por objeto ...

OpenAI ha anunciado que su modelo de inteligencia artificial ha resuelto el problema de existencia y suavidad de las ecuaciones de Navier-Stokes, uno de los siete Problemas del Milenio que permanecían sin solución. Este problema, formulado en el siglo XIX, describe el movimiento de fluidos como el agua y el aire, y su resolución ha sido un ...

La Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Algeciras (ETSIA) de la Universidad de Cádiz acogió el reciente encuentro internacional del proyecto europeo COVER (COsmo VErsatile Resolution), una iniciativa destinada a la aplicación de técnicas avanzadas de optimización matemática para resolver problemas urbanos complejos. Este evento reunió a investigadores especializados en matemáticas aplicadas, ingeniería ...

La quinta edición del “H2Gal” se celebrará el viernes 11 de septiembre en el CIS Tecnoloxía e Deseño de Ferrol, con la colaboración de la Xunta de Galicia.  Representantes de empresas, centros tecnológicos y organismos especializados analizarán el desarrollo industrial del hidrógeno renovable, sus perspectivas de mercado y su aplicación en sectores de difícil electrificación

Más información

TECNIBERIA, la Asociación Española de Empresas de Ingeniería, Arquitectura, Consultoría y Servicios Tecnológicos, y la Real Academia de Ingeniería (RAI) han renovado su convenio de colaboración para desarrollar y ejecutar el proyecto ‘Mujer e Ingeniería’ (M&I). Este proyecto, en el que la RAI lleva trabajando desde 2016, es una iniciativa creada para impulsar y ...