Un revestimiento cerámico aumenta la dureza y la resistencia a la abrasión de piezas inyectables

Una empresa apoyada por la FAPESP desarrolla una solución nanotecnológica para aplicaciones industriales que incrementa un 90 % la dureza de superficies metálicas

FAPESP Investigación para la Innovación – Investigadores de la empresa nChemi, con sede en la ciudad de São Carlos (estado de São Paulo, Brasil), desarrollaron un revestimiento cerámico a escala nanométrica –milmillonésimos del metro– para su aplicación sobre la superficie de moldes de inyección plástica.

Esta tecnología, elaborada con el apoyo del Programa de Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (PIPE), de la FAPESP, provoca un efecto desmoldante semipermanente en piezas inyectables, con ventajas competitivas de economía, productividad y sostenibilidad con relación a los desmoldantes convencionales.

Este revestimiento nanotecnológico para aplicaciones industriales reúne las propiedades de aumento de la dureza de la superficie del metal en un 90 % y la disminución del rozamiento en un 50 %, comprobados mediante análisis técnicos realizadas por el Servicio Nacional de Aprendizaje Industrial (Senai), ligado a la Confederación Nacional de la Industria de Brasil.

Al ser un revestimiento cerámico ultrafino, de menos de 0,1 micrón de espesor, puede aplicárselo en moldes de cualquier tamaño e incluso en geometrías complejas, con recovecos y detalles finos.

El producto soporta miles de ciclos de inyección antes de que se haga necesario aplicarlo nuevamente. En el caso del moldeado de piezas en poliamida cargada con fibra de vidrio, es posible obtener hasta 4 mil ciclos de inyección antes que sea necesario reaplicar el desmoldante, mientras para las piezas de polipropileno (PP) es posible llegar a los 10 mil ciclos, según explica Bruno Lima, cofundador de nChemi.

En el caso del PP, la principal mejora relacionada con uso del desmoldante consiste en que se evita la adherencia, que suele ocurrir especialmente en el caso de piezas grandes, tales como elementos para puertas de vehículos. En tanto, en el caso de la poliamida con fibra de vidrio, al tratarse de un material abrasivo, la principal ventaja reside en el aumento de la vida útil del herramental.

De acuerdo con los investigadores, hay también un incremento de productividad y una optimización de las etapas de producción, con un registro de disminución del intervalo entre ciclos de inyección de un componente de 2,5 minutos a 30 segundos.

Aparte de aportar a la sostenibilidad, al evitarse los reemplazos frecuentes de desmoldantes convencionales y las pérdidas de piezas, esta nanotecnología es de fácil aplicación. Mediante el uso de un compresor, se aplica el revestimiento con espray y luego va un soplo de aire caliente que finaliza el secado y la adherencia.

Esta tecnología se concibió inicialmente para su aplicación en instrumentos quirúrgicos, con el objetivo de aumentar su vida útil. Posteriormente surgieron otras aplicaciones industriales, como el revestimiento de fresas y brocas, y ahora los moldes para la fabricación de productos plásticos.

“Nuestra especialidad es el desarrollo y la aplicación de soluciones basadas en la nanotecnología para atender demandas industriales, aparte de la provisión de nanopartículas funcionalizadas de alta calidad para la investigación académica y privada”, explica Lucas Leite, cofundador de la nChemi.