Una modelación matemática que permita definir las condiciones operacionales del proceso utilizado para aumentar la resistencia al desgaste de un material, manteniendo sus propiedades hacia el interior, es el corazón del proyecto: «Superficial nano grains obtained by cold rolling with rough rolls», que está desarrollando el Dr. Carlos Camurri, Director del Departamento de Ingeniería de Materiales (DIMAT), junto a la alumna de doctorado en Ciencia e Ingeniería de Materiales Yasmin Maril, y el destacado investigador de Georgia Tech, Dr. Itzhak Green.
Este proyecto Conicyt, que comenzó hace 2 años, y que busca impactar en minería y transporte, tuvo su origen años antes (2012) como explica el Dr. Camurri. “La idea fue intervenir rodillos de laminación , es decir, maquinear una rugosidad particular sobre estos de manera tal de impostar esa rigurosidad en el material y después, con un tratamiento térmico a baja temperatura, generar una estructura adecuada en superficie, idealmente una nano estructura, que da lugar a una altísima resistencia al desgaste”, explicó el Director del DIMAT.
Esa idea dio como resultado una tesis doctoral, donde se obtuvieron resultados promisorios y que también indicaban que se podía avanzar aún más la idea. A raíz de esto, y gracias a la visita del profesor Itzhak Green hace dos años a la Facultad de Ingeniería invitado por el Dr. Camurri, es que surge la idea de reflotar la investigación con el objetivo de obtener resultados definitivos en el sentido de obtener estructuras superficiales aun más pequeñas y por tanto optimizar la resistencia al desgaste de los materiales, y acoplarlo con una modelación matemática que permitiera predecir las condiciones de este proceso de laminación con rodillos rugosos y posterior tratamiento térmico, que a su vez da lugar a nano granos que otorgan la gran dureza y la gran resistencia al desgaste.
¿Dónde tiene aplicación? Fundamentalmente en la industria minera, en los revestimientos de camiones, de molinos, en ciertos mecanismos de transportes que requieren materiales que tengan una alta resistencia al desgaste, pero que mantenga las propiedades estándares en su interior.“Existen a nivel mundial varios métodos que permiten generar estructuras superficiales pequeñas con elevada resistencia al desgaste, pero son todos procedimientos muy lentos y de baja productividad, aplicables a superficies pequeñas. Con este proyecto estamos hablando de grandes superficies y volúmenes de producción”, explicó Carlos Camurri.
“Yasmin ha desarrollado toda la parte experimental en los laboratorios del DIMAT y efectivamente se demostró que se logran obtener bajo ciertas condiciones de laminación con rodillos rugosos y posterior tratamiento térmico a baja temperatura, superficies con al menos un 30% de mayor resistencia al desgaste”, explicó Camurri.
En algunas semanas más Yasmin partirá a trabajar por un año con el Dr. Green a Georgia Tech para iniciar la segunda etapa del proyecto, ciertamente la más compleja desde el punto de vista teórico, pues la modelación matemática permitirá obtener información clave para el proceso de laminación – rugosidad de rodillos, reducciones, número de pasadas y del tratamiento térmico, temperatura y duración del mismo – de modo de generar los nano granos adecuados que a su vez impliquen la resistencia al desgaste prefijada.
“La idea es predecir cómo va a quedar el material después del proceso”, explicó Yasmin Maril, quien tiene altas expectativas de su pasantía, ya que “Georgia Tech es una buena universidad dentro de las ingenierías, el profesor tutor también es especialista y lleva muchos años trabajando en el área de modelación y él está también muy interesado en este proyecto”.
