Nanotecnología en la industria de tratamientos de superficies

La nanotecnología es una rama de la ciencia y la ingeniería dedicada al diseño, síntesis, caracterización y aplicación de materiales y dispositivos de dimensiones nanométricas, entre 1 y 100 nanómetros. Un nanómetro es una milmillonésima parte de un metro, lo que representa una escala de tamaño extremadamente pequeña, cercana a la de átomos y moléculas individuales.

Cuando se utiliza la materia a escala tan minúscula, presenta fenómenos y propiedades singulares, lo que ha permitido el desarrollo de nuevas aproximaciones en la búsqueda de materiales con propiedades innovadoras, basadas en sus características de tamaño, forma y estructura.

La nanotecnología ha revolucionado el ámbito de los tratamientos de superficies, ofreciendo soluciones avanzadas que mejoran la funcionalidad, durabilidad y eficiencia de los materiales.

La aplicación de la nanotecnología en recubrimientos de superficies se ha desarrollado ampliamente durante los últimos años, empleándose actualmente para una amplia variedad de usos, de los que destacan:

• El uso de partículas nanométricas, ya sea en forma de nanopartículas o nanotubos, como componentes de otros compuestos mayoritarios, pinturas o capas de conversión, convirtiéndose en elementos dopantes que mejoran sus propiedades y prestaciones.
• El desarrollo o deposición, sobre la superficie metálica a tratar, de nanoestructuras o nanocapas con propiedades funcionales avanzadas, generadas mediante algún tipo de reacción química de conversión.
• La deposición sobre la superficie a modificar de films (sol) que en determinadas condiciones generan nanopartículas que restan sobre la dicha superficie (gel) aportando las propiedades deseadas.

En aplicaciones de tratamientos de superficies metálicas, previas a procesos de pintado, se han desarrollado nuevas tecnologías que permiten la generación o deposición de capas de conversión nanométricas sobre los metales, que aumentan la protección de estos frente a la corrosión, proporcionando además un excelente anclaje de la pintura sobre el metal base. Las capas de conversión pueden depositarse mediante diferentes sistemas, pero la tecnología de reacción química sobre la superficie metálica o la deposición por tecnología sol-gel son las empleadas generalmente en la industria de tratamientos de superficie metálicas, previo a su pintado.

La Unidad de Tecnología Química de PROQUIMA, durante los últimos años ha centrado sus esfuerzos en la investigación y desarrollo de una completa gama de productos y procesos de tratamiento de superficies metálicas previo a su pintado que generen capas de conversión nanométricas, aportando a la industria una serie de mejoras, tales como:

• Reducción del consumo energético: Los procesos nanotecnológicos operan a temperaturas inferiores a los procesos homólogos tradicionales de fosfatación: 30-40ºC para aquellos que precisan desengrasar y tratar las piezas, o 20-30ºC para los procesos sustitutos de la fosfatación microcristalina. Adicionalmente, también se reduce el consumo energético eléctrico ya que los procesos nanotecnológicos operan con un menor número de etapas.
• Reducción del consumo de agua: los procesos nanotecnológicos son menos concentrados en sales, precisando menor cantidad de agua para las etapas de enjuague/aclarado. Además, permiten operar con todos los lavados en cascada, reduciendo aún más el consumo de agua.
• Reducción de lodos y residuos: los procesos nanotecnológicos generan menos del 10% de lodos de reacción y residuos en comparación con los procesos tradicionales.
• Reducción de operaciones de mantenimiento: una de las grandes ventajas, tanto productivas como económicas, de los procesos nanotecnológicos es que a causa de la gran reducción en lodos y residuos generados, se producen menos incrustaciones y, en consecuencia, se reducen muy significativamente las tareas de mantenimiento de las instalaciones.

La gama de procesos nanotecnológicos de PROQUIMIA para tratamiento de superficies metálicas está formada por los siguientes productos:

• CONVERCOAT NA-2, HI-3, HIS: tratamientos de conversión nanométricos multimetal destinados a instalaciones formadas por 2 o 3 etapas.
• CONVERCOAT NC-81, NC-81 SM: tratamientos de conversión nanométricos multimetal destinados a instalaciones formadas por 4 o más etapas.
• CONVERCOAT VM-7: tratamientos de conversión nanométricos multimetal destinados a grandes estructuras.
• CONVERCOAT NT: tratamiento de conversión de última generación, multimetal y aplicable en instalaciones a partir de 2 etapas.

Estos procesos se complementan con un conjunto de productos que depositan capas de conversión mediante el sistema sol-gel, pudiendo usarse como tratamiento único o como tratamiento sobre una capa de conversión ya formada por los citados anteriormente, en un claro ejemplo de generación de capas de conversión nanométricas ‘capa-sobre-capa’. Se trata de los productos PASIVIT ZR-1020, ZR-1150-N y NC-3009.

PROQUIMIA, con mas de 50 años de experiencia en el sector de tratamiento de superficies metálicas, ofrece un servicio completo de estudio, diseño e implantación de procesos de tratamiento de superficies metálicas, según las necesidades específicas de cada proyecto.