5 innovaciones prometedoras para los acabados de superficies en metales

Los acabados para metales son procesos vitales en muchas operaciones de manufactura modernas y, aunque la práctica de recubrir los metales no es en lo absoluto nueva, “es probable que la industria solo haya arañado la superficie de su potencial”, comenta el editor Martin Banks en el portal Manufacturing Tomorrow.

Según Banks, la demanda de un acabado más rápido, económico y resistente está aumentando e impulsando la innovación en el sector. En 2020 el mercado de acabados de metales se calculaba en$ 95.2 mil millones de dólares, pero los expertos predicen que habrá un fuerte crecimiento en el futuro.

A medida que el sector de manufactura crece, los productores tendrán más necesidad de varios procesos de acabado de metales y, como resultado, los avances en este último tendrán un efecto dominó positivo en el primero.

Si bien los conceptos básicos de acabado son bastante antiguos, los acabados de metales en la actualidad no se parecen a lo que solían ser. En los últimos años, muchas innovaciones han cambiado la manera de hacer las cosas y, al parecer, lo seguirán haciendo.

A medida que los consumidores y las empresas exigen mayor calidad en sus piezas y materiales, estas prácticas se vuelven cada vez más valiosas. Estos avances están haciendo que los acabados sean más eficaces, baratos y sostenibles, dice Banks, y resume la siguientes cinco innovaciones que están cambiado el rostro de la industria de los acabados.

1. Metal prepintado hidrofóbico e hidrofílico

El metal prepintado o revestido en bobinas implica la aplicación uniforme de capas de pintura antes de la fabricación, lo que garantiza un acabado más uniforme y duradero. Esta práctica se ha utilizado desde mediados del siglo XX, pero las nuevas tecnologías la han hecho más valiosa. Algunos de los más prometedores son los recubrimientos hidrófobos e hidrófilos.

El metal prepintado hidrofóbico repele el agua, lo que hace que gotee y se escurra fácilmente. Esta propiedad también dificulta que otros materiales se adhieran a la superficie, lo que permite una limpieza rápida y sencilla. Teniendo en cuenta que la limpieza de graffiti cuesta $12 mil millones de dólares al año, los metales con estos recubrimientos pueden generar ahorros sustanciales para las empresas y los servicios públicos.

Por el contrario, el revestimiento de bobina hidrófilo atrae y retiene el agua, lo que reduce la fricción. Estos recubrimientos se han vuelto populares para los dispositivos médicos ya que minimizan el riesgo de daño tisular mediante una lubricación mejorada. También pueden proteger contra la corrosión en las tuberías de agua al reducir la fricción con abrasivos como la sal u otros minerales.

2. Recubrimientos con nanotecnología

Si bien casi todos los acabados de metal modernos son sumamente delgados, las nuevas tecnologías han permitido recubrimientos a nanoescala. Estos acabados tienen entre 1 y 100 nanómetros de grosor, mientras que un cabello humano tiene entre 80,000 y 100,000 nanómetros de ancho. Esta escala microscópica les da a los fabricantes más control sobre las propiedades del metal y puede proveer cualidades deseables con incrementos de masa mínimos.

Banks resalta que: “una de las aplicaciones más valiosas de los recubrimientos nanotecnológicos es la mejora de la durabilidad. La reparación de un automóvil rayado puede costar hasta $3,500 dólares y los acabados tradicionales resistentes a los rayones pueden afectar el color de la pintura o el grosor del material. Los nanorrecubrimientos pueden hacer que las superficies de los automóviles sean resistentes a la abrasión sin comprometer sus otras cualidades, gracias a su delgadez”.

Otros recubrimientos nanotecnológicos pueden hacer que los metales sean hidrófobos o hidrófilos, mejorar la conductividad eléctrica o incluso hacerlos antimicrobianos. A medida que avanza la nanociencia, las posibilidades se ampliarán aún más.

3. Galvanoplastia verde

La galvanoplastia tiene muchos beneficios, pero los métodos tradicionales están lejos de ser amigables con el medio ambiente. El uso de disolventes tóxicos corre el riesgo de derramar sustancias químicas peligrosas en el medio ambiente y, con frecuencia, el proceso consume mucha energía, pero las innovaciones recientes la están convirtiendo en una práctica más sostenible.

Uno de estos métodos disuelve el aluminio en agua en lugar de disolventes. El aluminio es menos dañino para el medio ambiente que los materiales típicos como el cromo y el cadmio, y el uso de agua elimina el riesgo de fugas químicas peligrosas. Este proceso tampoco requiere maquinaria altamente especializada que consuma mucha energía, lo que reduce las emisiones de gases de efecto invernadero.

Algunos procesos modernos de galvanoplastia evitan por completo el acabado de superficies húmedas. Esto elimina de la ecuación los solventes potencialmente dañinos y minimiza los desechos industriales. Si bien la galvanoplastia en seco aún no ha reemplazado por completo los procesos en húmedo, es una técnica en crecimiento.

4. Recubrimientos de grafeno

Una innovación en los acabados de metales con rápido crecimiento no es un proceso nuevo, sino un material: el grafeno. El grafeno es una capa única de átomos de carbono, lo que lo convierte en el material más delgado conocido por los humanos y tiene muchas propiedades notables. Es 200 veces más resistente que el acero, tiene una excelente conductividad eléctrica y térmica y es muy flexible.

El revestimiento de metales con varios materiales a base de grafeno puede dar a muchos productos y piezas estas propiedades. Por ejemplo, el grafeno puede hacer que los metales sean resistentes a la corrosión química, por calor y por humedad, ideal para vehículos o aplicaciones industriales. Propiedades similares pueden ayudar a que los dispositivos médicos sean más duraderos e higiénicos.

A medida que se expande el mercado de las energías renovables, el revestimiento de grafeno en la producción de células solares se vuelve más valioso. Estos revestimientos podrían ser la clave para fabricar paneles solares más eficientes y flexibles para aplicaciones más variadas.

5. Análisis de datos

Como muchos procesos industriales, el acabado de metales también ha mejorado con la introducción del análisis de datos. Dado que este campo cubre tantos procesos y técnicas diferentes, podría haber múltiples soluciones para el mismo problema. El análisis de datos puede sopesar estas opciones para sugerir mejoras en el flujo de trabajo para las operaciones de acabado de metales.

Por ejemplo, los datos de un proceso de galvanoplastia podrían mostrar que su consumo de energía es demasiado alto. Los motores de análisis podrían sugerir posibles soluciones, como usar diferentes disolventes o ajustar otras partes del flujo de trabajo para usar menos energía. Luego, la instalación podría implementar estos cambios y ahorrar energía y dinero.

El análisis de datos permite que las operaciones de acabado de metales adopten estrategias de mejora continua. A medida que surjan nuevas tecnologías y técnicas, tendrán más opciones para estos ajustes. El acabado de metales en su conjunto se convertirá en un campo más optimizado.

Las innovaciones en acabados prometen mejoras sustanciales

Pocos productos metálicos alcanzan su forma final sin algún tipo de acabado. Estas innovaciones aseguran que los fabricantes puedan proveer los mejores productos de metal posibles y lograrlos con costos mínimos.

A medida que más instalaciones implementen estas tecnologías y técnicas, los acabados de metales seguirá avanzando y surgirán nuevas posibilidades que conducirán a mejores productos y procesos más optimizados.