Innovación en procesos de soldadura para la industria automotriz
Por Felipe Sánchez Banda
Saltillo, Coahuila. 21 de octubre de 2015 (Agencia Informativa Conacyt).- Felipe de Jesús García Vázquez es doctor en Ciencias en Ingeniería Metalúrgica y Cerámica en el Centro de Investigación y de 
Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (IPN) Unidad Saltillo y maestro en Ciencias en Ingeniería Metalúrgica por la misma institución; con estancia posdoctoral en el 2009 en la Corporación Mexicana de Investigación en Materiales (Comimsa).
Actualmente es profesor investigador en el Posgrado en Tecnología de la Soldadura Industrial y Posgrado Interinstitucional en Ciencia y Tecnología Comimsa e integrante del Grupo de Investigación Interinstitucional en Materiales Compuestos y Avanzados sede Cinvestav Saltillo. En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt habla de su proyecto Recubrimientos generados por plasma transferido por arco, una innovación en procesos de unión y soldadura de la industria automotriz.
Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿En qué consiste el proyecto Recubrimientos generados por plasma transferido por arco?
Felipe de Jesús García Vázquez (FJGV): Es un proyecto que surge de la necesidad de algunos componentes de incrementar la vida útil, esto aplicando un recubrimiento. El proyecto consiste en que, a través de este proceso de plasma transferido por arco, se utilice un metal de aporte en polvo que es el que tiene la función de recubrimiento y principalmente es para incrementar la resistencia al desgaste y a la corrosión.
AIC: ¿Cuál es su innovación? ¿Qué particularidad tiene el proceso?
FJGV: La innovación es que hay procesos donde en vez de metal de aporte en forma de polvo se utiliza una varilla sólida, y ya con los metales de aporte en polvo se tiene la facilidad de que uno mismo hace sus mezclas de polvo. Por ejemplo, utilizando polvos de base níquel con carburo de tungsteno, incluso nanopartículas. Esa sería la principal innovación, la incursión en la nanotecnología.
La particularidad del proceso es que se pueden utilizar metales de aporte en forma de polvo, esa es la gran diferencia con otros procesos donde se utiliza una varilla sólida, se utilizan los polvos y viajan a través del plasma y por ello el nombre del proyecto.
AIC: ¿Cuál es la importancia de este proyecto para el área de manufactura y procesos convencionales y avanzados de soldadura, particularmente en Coahuila?
FJGV: Es importante porque aquí en la región hay empresas metal mecánica o muchas empresas donde hay componentes que son susceptibles al desgaste, por eso la importancia de este proyecto, para generar conocimiento útil, primero de manera científica que posteriormente va a tener su aplicación tecnológica y beneficios a mediano plazo.
AIC: ¿Como qué beneficios?
FJGV: Por ejemplo, en algunas empresas en lugar de sustituir un componente desgastado, en vez de sustituir la pieza completa, se aplican recubrimientos sobre la zona dañada y ya con eso se hace una recuperación, ese es uno de los beneficios; otro sería que al aplicar un recubrimiento quizá en un tipo de acero que tenga pocas propiedades o digamos un acero barato, se le aplica un recubrimiento base de níquel, por citar un ejemplo, o base cobalto con las nanopartículas y esto va a generar que tienes tu componente barato pero en la superficie que va a tener contacto, o susceptible al desgaste, es la que va a tener muy buena resistencia, se le da valor agregado a un componente que ya se fabrica.
AIC: ¿Esto beneficia tanto a la pequeña industria, como a la mediana y a las grandes?
FJGV: Así es, tiene mucha aplicación para los diferentes tipos de industria: automotriz, metal mecánica, incluso en la minería, porque en las cajas de los minerales al momento de descargar el mineral hay desgaste en la caja. Hay áreas donde se puede aplicar el recubrimiento para generar la resistencia al desgaste y que ese componente tenga más vida útil.
AIC: ¿Cómo inició este proyecto y en qué fecha?
FJGV: La idea inició porque se adquirió el equipo y sobre todo se identificó en esta zona norte, no solo Coahuila, también Nuevo León y Tamaulipas, donde hay este tipo de industrias, y también se están llevando proyectos, parte del proyecto es llevar una investigación aplicándolo a la industria petroquímica; por ejemplo para el gas Shale, ahí hay componentes que son susceptibles a la corrosión o se puede aplicar este tipo de recubrimiento en algunas zonas de estos componentes.
El proyecto comenzó el año pasado en enero de 2014, se le dio más formalidad y actualmente estamos en espera de respuesta del Conacyt para ponerlo como un proyecto de ciencia básica. De cualquier forma, aquí se sigue desarrollando el proyecto de manera interna, está sirviendo para la formación de alumnos, algunos de especialidad de soldadura y maestría en soldadura, que están generando todo el conocimiento previo para su posterior aplicación.
AIC: ¿El proyecto ha sido implementado a nivel industrial en alguna empresa?
FJGV: Aún no se ha implementado, hay alumnos de maestría que están por terminar sus tesis, de las cuales surgirá el conocimiento para proponer a alguna empresa una aplicación piloto o de prueba. Comimsa elabora convenios con las empresas para que los alumnos puedan posteriormente encargarse de la implementación.
AIC: ¿Para qué áreas de la ciencia resulta importante este proyecto?
FJGV: Principalmente en la ciencia de materiales porque involucra la metalurgia, el uso de metales de aporte en forma de polvo metálico, polvo cerámico. Es importante para la ciencia, ingeniería y tecnología en materiales.
AIC: ¿Cuál es la siguiente fase del proyecto?
FJGV: Pensar en que se obtenga financiamiento para darle mayor explotación de la que se está dando pero con mayor presupuesto, más convenios con otros centros de investigación y el uso de más nanopartículas, una amplia variedad de ellas.
AIC: ¿Cuál es la actualidad de la soldadura industrial en Coahuila?
FJGV: Las empresas están utilizando procesos convencionales de soldadura que son los de arco eléctrico y poco a poco se están abriendo a aceptar o romper paradigmas, o poder aceptar tener desarrollos tecnológicos relacionados con centros de investigación y centros de desarrollo tecnológico, como Comimsa con la vinculación que hay actualmente.
AIC: ¿Cuál es el futuro de la tecnología en la soldadura industrial? ¿Cuáles son sus tendencias? ¿Qué vendrá a futuro?
FJGV: Ya hay algunas empresas que están desarrollando cambios, implementando procesos avanzados como lo es el proceso de soldadura láser, el cual permite una producción mayor y con menor cantidad de defectos en los componentes. Pero es una inversión importante este tipo de procesos de soldadura láser.
Hay que hacer una inversión inicial significativa pero posteriormente se paga el proceso y también la automatización. La mayoría de las empresas está en desarrollo de automatizar los procesos empleando un robot y la combinación de procesos de soldadura, procesos híbridos donde se puede mezclar un proceso de soldadura convencional con soldadura por arco, por ejemplo con el proceso láser, para tener la combinación de los dos beneficios. En Coahuila si está habiendo apertura, hay empresas medianas y grandes que ya lo tienen implementado a nivel piloto o incluso en la producción.
Esta obra cuyo autor es Agencia Informativa Conacyt está bajo una licencia de Reconocimiento 4.0 Internacional de Creative Commons.
