El cometido de las cámaras
de ciclado térmico criogénico para simulación espacial extrema es la de
ensayar, a escala de laboratorio, el comportamiento y la durabilidad de
los sistemas empleados en los proyectos. En su misión espacial, estos
sistemas están sometidos a órbitas que pasan a gran velocidad desde
temperaturas ultracriogénicas hasta verdaderos hornos de alta
temperatura en las cercanías solares.
Evidentemente, si estos
sistemas no se ensayan en laboratorios especializados antes de la
misión, el fracaso estaría asegurado.
Uno de los factores de
calidad que más preocupa a los responsables de I+D en los sectores
industriales relacionados con la metalurgia, las herramientas de corte y
la mecánica de precisión, es la durabilidad, especialmente en el caso de
mecanismos automotrices que trabajan bajo fricción, herramientas
sometidas a grandes esfuerzos, mecanismos de automoción, aeronáuticos y
aeroespaciales, ferroviarios, navales y mineros, entre otros. Todos
ellos sometidos a grandes desgastes.
Es por ello que cuando
hablamos de herramientas de mecanización, la característica de calidad
más valorada es la durabilidad, como característica definitoria de la
resistencia al desgaste.
Desde hace ya más de 35
años se sabe que el temple criogénico de los aceros es un método
efectivo para incrementar la vida útil de las herramientas, disminuir su
esfuerzo residual, aumentar la fuerza de tensión, la tenacidad y la
estabilidad dimensional consecuente. Pero lo más importante es que la
resistencia al desgaste se incrementa hasta un 200% según el tipo de
acero y método criogénico.
Según el NBS (Nacional
Bureau of Standards), cuando la forma alotrópica del carbono se
precipita, el esfuerzo interno de la martensita se reduce, con lo cual
se minimiza la sensibilidad a las microfisuras. Además, el enfriamiento
criogénico permite la formación de carburos metálicos, debido al aumento
de la compactación estructural, lo cual redunda en una mayor resistencia
al desgaste con una disminución de la fricción y el calentamiento.
El tratamiento se realiza
con cámaras de temple criogénico utilizando nitrógeno líquido a
temperaturas de hasta -197ºC y gradientes de enfriamiento controlado.
También se pueden utilizar cámaras de ciclado térmico criogénico con
calentamientos y enfriamientos repetitivos.
La primera cámara de
temple y ciclado térmico de alto impacto desarrollada por CCI hace 35
años permitía realizar choques térmicos desde una cámara superior a
temperatura de +1000ºC y súbitamente descender a la cámara inferior que
se encontraba a -190ºC, en dos segundos y viceversa, mediante sistemas
neumáticos de desplazamiento automático de carga. El grupo investigador
que adquirió el equipo en aquella época sacó importantes conclusiones
relativas a la obtención de herramientas de metal de alta dureza.
En la imagen presentamos
el primer equipo de esta naturaleza, diseñado en el año 1983 por CCI.
Este equipo fue considerado revolucionario y único en Europa en aquel
momento y supuso el inicio de importantes proyectos de CCI para el
sector aeroespacial.
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