Un nuevo tratamiento térmico de materiales mediante ciclos criogénicos

En la década de los sesenta y setenta la Nasa comprobó que los materiales expuestos a temperaturas extremas del espacio exterior presentaban una variación de sus características. Esto corroboraba, lo que ya se intuía, que las bajas temperaturas tienen ciertos efectos permanentes sobre una amplia gama de materiales.

Como consecuencia, ya en los años ochenta y sobre todo en Norteamérica, se desarrollaron procesos de aplicación industrial que, en mayor o menor grado, consiguen resultados sometiendo a los materiales a temperaturas criogénicas durante periodos prolongados de tiempo.

En los últimos años Coldfire Technologies ha desarrollado y patentado un nuevo proceso que supera los resultados de los tratamientos criogénicos tradicionales reduce los tiempos de proceso. Los materiales se someten a ciclos de temperatura que pueden aproximarse a las de ebullición del nitrógeno (–196ºC), siguiendo unas curvas de enfriamiento y calentamiento predefinidas en función del material y el componente a tratar. Todo el proceso se realiza en atmósfera inerte y con un preciso control de las temperaturas.

El proceso afecta a la microestructura de los materiales y, como consecuencia, en muchos casos mejoran espectacularmente ciertas propiedades de los mismos. Se trata de un tratamiento permanente que afecta a la totalidad del material; es decir, no es un tratamiento superficial. Por otra parte, se trata de un proceso totalmente respetuoso con el medio ambiente, ya que no produce ningún tipo de vertido o residuo.

La realización del tratamiento contribuye a mejorar el comportamiento del material en aspectos tales como:

• Resistencia a los diversos mecanismos de desgaste y adhesión.
• Aumento de la tenacidad.
• Estabilidad dimensional y eliminación de tensiones internas.
• Eumento de la vida a fatiga, tanto mecánica como térmica.
• Mejor conductividad térmica y eléctrica
• Mejora de la maquinabilidad y el acabado superficial.
• Reducción de vibraciones

En cualquier caso, los resultados prácticos que se obtienen con el proceso dependen en gran medida del tipo de material y de la aplicación considerada.

Son muchos los materiales en los que el tratamiento de Coldfire produce efectos positivos. Entre ellos se encuentran la mayor parte de los metales e, incluso, algunos polímeros:

• Aceros de herramientas, inoxidables, aleados...
• Aluminio y sus aleaciones
• Cobre y latón
• Titanio y superaleaciones (níquel ...)
• Metal duro y materiales cerámicos
• Algunos polímeros (nylon, PTFE ...)

En el caso del acero, el proceso de Coldfire es una extensión de los tratamientos térmicos tradicionales (no sustituye al temple convencional sino que se realiza con posterioridad al mismo). Por otra parte, puede aplicarse como tratamiento complementario de los recubrimientos y tratamientos superficiales más habituales en la industria, con los cuales es compatible.

La mayor parte de metales y algunos polímeros permiten el tratamiento Coldfire.
Sin embargo, en el caso del acero es una extensión
de los tratamientos térmicos tradicionales

El proceso Coldfire se aplica a problemas de durabilidad y desgaste: cuchillas, sierras, brocas, fresas, insertos, moldes, troqueles, matrices, punzones, herramientas, etc. También se aplica cuando, además, se busca una mayor resistencia a la fatiga mecánica o térmica: electrodos de soldadura por resistencia, engranajes, motores etc. Al mismo tiempo que el proceso se emplea para eliminar tensiones, una mayor calidad de acabado o gran estabilidad dimensional: utillajes de precisión, calibres, etc.

El tratamiento se aplica en sectores como el metalmecánico, siderúrgico, maderero, minería, obras públicas, automoción, aeroespacial, médico, químico, electrónico, material deportivo, instrumentos musicales, etcétera.