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Nanodizing, un proyecto de I+D 100% Titania

Viernes 28 de Diciembre de 2018
A fondo
El proyecto Nanodizing es muy especial para Titania porque es el primero en el que la compañía participa con su propia I+D. Normalmente, desarrollamos muchos proyectos en el campo de los tratamientos de superficies en los que nuestra participación se basa en comprobar su viabilidad a escala planta pre-industrial. En este caso, investigamos, desarrollamos, elegimos y lo controlamos todo nosotros. Una idea “100% Titania” nuestra, aunque como es habitual ha contado con el apoyo de la Universidad de Cádiz, más concretamente con el laboratorio de Corrosión de la Universidad de Cádiz (LABCYP), cuya colaboración es fundamental para poder desarrollar la primera parte del proyecto a escala laboratorio.

La idea de este proyecto surge a raíz de la entrada en vigor de la normativa europea REACH, como la mayoría de los que se encuentran actualmente en desarrollo para los tratamientos superficiales. La normativa REACH (acrónimo de Registro, Evaluación, Autorización y Restricción de sustancias y mezclas químicas), se basa en garantizar un nivel elevado de protección de la salud humana y del medio ambiente, fomentando el desarrollo de métodos alternativos para evaluar los peligros que plantean algunas sustancias químicas. Hasta que esta normativa entró en vigor en 2007, el producto químico más utilizado para realizar tratamientos superficiales era el ácido crómico. Este producto está categorizado como cancerígeno y, a su vez, peligroso para el medio ambiente, con lo cual se prohíbe su uso y se invita de manera obligada a buscar alternativas viables más respetuosas con el ser humano y el medio ambiente. Actualmente se están desarrollando muchas alternativas, pero por el momento con ninguna de ellas se consiguen los mismos resultados de resistencia a la corrosión que se conseguían utilizando el ácido crómico. “De ahí parte nuestra idea -explica Cristina Bravo, coordinadora del Departamento de Tratamientos Superficiales de Titania-: vamos a coger una de las alternativas que se han desarrollado y se han introducido en producción, y vamos a aplicarle modificaciones en sus parámetros de operación para tratar de conseguir en las piezas la misma resistencia a la corrosión que se obtenía tratándolas con ácido crómico.”
Nanodizing, un proyecto de I+D 100% Titania
Así, el proyecto consiste en crear capas anódicas con geometrías ordenadas a escala preindustrial. Cuando se realiza un proceso de anodizado, se provoca la oxidación controlada del material en su superficie formando una capa de alúmina mucho más resistente a la corrosión que la aleación de aluminio inicial. Lo ideal sería que la capa se fuera formando de manera homogénea sobre la superficie de la pieza con una estructura compuesta por celdas hexagonales con un único poro central, pero la realidad es que no es así y la formación de la capa es heterogénea. El objetivo de nuestro proyecto se basa en tratar de obtener esta situación ideal sobre la superficie de la pieza. Es algo que nunca se ha intentado y que convierte Nanodizing en un proyecto pionero.

La meta final es alcanzar los mismos niveles de resistencia a la corrosión que se obtenían con el anodizado crómico sin que se vean alteradas el resto propiedades del material, es decir, se pretende conseguir mínimo una resistencia a la corrosión en cámara de niebla salina de 250 horas en lugar de las 96 horas que resiste la alternativa viable más utilizada actualmente. “Aunque siempre que supere este número de horas los resultados serán satisfactorios”, añade Cristina.
La alternativa al electrolito de ácido crómico es el ácido sulfúrico combinado con otras sustancias químicas como el ácido tartárico, ácido bórico, etc.  Así fue como comenzó la investigación, probando para unas mismas condiciones de operaciones diferentes mezclas de electrolitos que tenían como componente principal el ácido sulfúrico. “Finalmente los mejores resultados se obtuvieron con sulfúrico solo, así que nos centramos en él y comenzamos a fabricar cambiando los parámetros de operación: temperatura, concentración y tiempo del ciclo eléctrico. Todo este proceso inicial es el que se ha desarrollado en las instalaciones de la UCA ya que, a escala laboratorio con volúmenes pequeños, todo es posible”, explica Cristina.
Nanodizing, un proyecto de I+D 100% Titania
Una vez definido el proceso, se ha implantado en la planta preindustrial de Titania y se han fabricado paneles para someterlos a ensayos de corrosión, con lo que se buscará comprobar si el nuevo proceso resulta viable a escala industrial. Actualmente se están ensayando probetas en una de las cámaras de niebla salina de nuestras instalaciones, con inspecciones cada 48 horas para comprobar que todo evoluciona favorablemente.

“Realmente, cuando quieres aumentar la resistencia a la corrosión lo que se busca es aumentar la vida útil del avión evitando el deterioro del material producido por los cambios bruscos de las condiciones atmosféricas”, comenta la responsable del Departamento de Tratamientos Superficiales. Este departamento es el que lidera el proyecto, si bien se trata de un proyecto interdepartamental en el que participan varios laboratorios de Titania, “En principio -sostiene Cristina-, no nos consta que esto se esté investigando en otros sitios lo que significa que, si alcanzamos el existo, este proyecto podría derivar en una patente y podríamos ofrecerlo a los fabricantes”.

Pero más interesante aún es el hecho de que este proyecto supone un punto de partida. “A nosotros nos encanta innovar e investigar con el fin de seguir mejorando nuestro know-how y este proyecto es perfecto, ya que nos permite ‘jugar’ con todas las variables que intervienen en el proceso obteniéndose información de cómo influye cada una de ellas en las piezas fabricadas”.

Por último, Cristina recuerda a los colaboradores, sin los cuales sería imposible este proyecto: “Todo esto no sería posible sin el apoyo que hemos recibido tanto de fondos privados por parte del CTA, como de fondos públicos por parte del CDTI, los cuales ayudan a sufragar los gastos de esta investigación. Por tanto, me gustaría finalizar agradeciendo la confianza que han depositado en nosotros y, esperamos que los resultados cumplan las expectativas”.