Fuera de Este Mundo
Un experimento óptico abordo de la estación espacial internacional requirió un material eléctricamente conductor y no reflejante. Por Dean Jobb
Nickel magazine, Marcha, 2004 -- Las especificaciones de la Estación Espacial internacional incluían una superficie de trabajo para que los científicos realizaran experimentos ópticos. A pesar de que los diseñadores del soporte óptico sabían que necesitaban, un material que cumpliera con todos los requisitos/especificaciones/retos, el mismo literalmenteparecía no encontrarse en este mundo.
"Los diseñadores querían estar seguros de que ninguna luz extraviada brillara sobre sus instrumentos," recuerda Michael Feldstein, presidente de la Surface Technology Inc. con base en Trenton, N.J. "También querían estar seguros de que conforme colocaban los diferentes componentes del sistema, principalmente alrededor del equipo en las ranuras y posteriormente en los diferentes lugares de sujeción, no iban a raspar el recubrimiento. Por último, el material tenía que ser eléctricamente conductor de tal manera que pudieran aterrizarse a una tierra física y así no habrían descargas eventuales que pudiera dañar el equipo."
Los ingenieros de la NASA se sorprendieron al descubrir que un recubrimiento en existencia podía cumplir con estas demandas. "Pensaron que tendrían que descubrir el hilo negro de algún modo," Apunta Feldstein.
La solución resultó ser un soporte de aluminio con un recubrimiento de níquel no electrolítico que Surface Technology ha ya producido por dos décadas. El NiPlate 700 incorpora partículas ultrafinas de carburo de silicio que dan una excepcional dureza, superficie resistente al desgaste que conduce la electricidad y como resultado final, su acabado mate absorbe la luz.
El NiPlate 700 forma parte de la familia de los recubrimientos base níquel que Surface Technology ha desarrollado desde que se fundó en 1973. La compañía es el líder productor de recubrimientos de níquel no electrolítico, con más de 90 patentes en su proceso para adherir níquel y partículas de diamante, carburo de silicio, óxido de aluminio y de otros materiales a superficies durables de alto rendimiento.
El níquel no electrolítico es manufacturado mediante un proceso químico y, como su nombre lo indica, sin la necesidad de recurrir a la electrólisis para recubrir las superficies. Se adiciona sulfato de níquel al baño que contiene agentes reductores, reguladores y estabilizadores para crear una reacción química controlada que deposita el níquel sobre la superficie de la pieza a cubrir.
El proceso ofrece una alternativa al galvanizado de cromo-níquel, apoyando a los fabricantes y legisladores que se esfuerzan por reducir el uso del cromo. Una larga exposición a este metal produce serios riesgos para la salud y el ambiente.
El níquel no electrolítico requiere una menor cantidad de energía para crear y formar un acabado uniforme, aún sobre superficies complejas, de tal manera que no se necesita homogeneizar en las zonas difíciles de alcanzar. Los requerimientos de baja energía ahorran tiempo, dinero y reducen la liberación del metal hacia el medio ambiente.
El proceso de Surface Technology también reduce de manera importante la cantidad de níquel usado. Típicamente el 25 a 30% de las partículas de estos recubrimientos pueden aplicarse en una capa más delgada y más duradera que si se recubre únicamente con níquel. "Sin duda alguna durará el doble que el níquel no electrolítico convencional utilizado, habiendo así reducido a la mitad el níquel requerido," dice Feldestein. Y cuando se gasta por el uso, el recubrimiento residual puede ser químicamente disuelto para recuperar el níquel y un nuevo recubrimiento sea aplicado en su lugar, un método ambientalmente confiable y bajo en costopor ser rejuvenecedor de las partes.
El mercado principal del NiPlate 700 es la industria textil. Las máquinas hiladoras operan a velocidades de hasta 150,000 revoluciones por minuto y sus componentes más complejos deben estar en contacto constante con fibras abrasivas. Las fibras sintéticas pueden ser extremadamente burdas y las materias primas de algodón contienen arena, suciedad y otros desechos del campo que pueden desgastar por fricción la superficie del metal.
"Estas máquinas están en contacto con las fibras mencionadas de manera constante, trabajan las 24 horas del día los siete días de la semana," apunta Feldestein. El NiPlate 700 hace que los componentes sean más duraderos, reduciendo el mantenimiento y tiempos necesarios para dar mantenimiento correctivo, de forma tal que ayudan a la industria textil a ser más competitiva.
La industria del petróleo se apoya en el NiPlate 700 para fabricar bombas y taladros más duraderos. En procesos de manufactura, proporciona una superficie más durable que alarga la vida de los moldes empleados para fundir todo tipo aplicaciones, desde plásticos hasta los paneles de las puertas de los carros. Otro recubrimiento compuesto, comercializado con la marca NiSlip, incorpora partículas de teflón para crear una superficie antiadherente resistente a la corrosión para equipos de manejo de alimentos y para asegurarse de que el material fundido no se adhiera a los moldes.
La Surface Technology también ha desarrollado un recubrimiento llamado Illumi-layer que es una combinación de níquel con partículas fosforescentes que resplandecen intensamente bajo la luz ultravioleta. Aún y cuando Feldstein admite que al principio le parecía "un tanto esotérico", existen aplicaciones prácticas.
Los fabricantes pueden revestir los moldes usando Illumi-layer antes de aplicar el recubrimiento de NiPlate 700,
Una inspección regular con luz ultravioleta puede revelar cuando la capa exterior se ha consumido, indicando así que el molde debe ser rerecubierto y regresado al servicio antes de que el metal base sea dañado. El tan nombrado recubrimiento puede aplicarse también en componentes de aeronaves y coches para fácilmente detectar partes piratas de baja calidad. "Si un instalador simplemente hace brillar una luz sobre la pieza antes de instalarla, y brilla intensamente esta se torna de color rojizo, puede estar seguro de que se trata de una pieza original," Dice Feldstein.
La Surface Techlogy está explorando nuevas aplicaciones que prometen desplazarlos de la fábrica a jugar un papel importante en los productos finales. Los fabricantes de aeronaves y coches, así como los militares, están trabajando para reducir el uso del cromo, por lo que la compañía está probando una gama de aplicaciones potenciales.
"La palabra clave es sinergia," dice Feldstein, "la sinergia entre las propiedades de las partículas y las propiedades del níquel la resistencia al desgaste, dureza y resistencia a la corrosióndel níquel, así como adicionar cualquier otra propiedad que quieras incorporar."
Dean Jobb is a Halifax, Nova Scotia-based freelance writer.
PHOTOS: NASA (top) and Surface Technology, Inc.
 Michael Feldstein |
