La invención consiste en un proceso de impregnación de lubricantes sólidos en polvo en los poros de materiales sinterizados y, en particular, en la utilización de mezclas de lubricantes sólidos para llenar dichos poros con el objetivo de minimizar las pérdidas por roce en la industria del transporte, en pos de la descarbonización del planeta.

Qué problema resuelve esta capacidad

A nivel mundial, se estima que el 20% de la energía producida en el mundo es consumida por la fricción, por lo tanto, cualquier mejora que permita reducir estas pérdidas tiene un potencial inconmensurable de generar ahorros monetarios y energéticos a nivel industrial. Específicamente, un estudio realizado a nivel mundial muestra que en vehículos pesados de trasporte como buses y camiones, el 33% de la energía proveniente del combustible (sea renovable o no) es utilizada para superar la fricción estática en el motor, transmisión, llantas y frenos cuando estos elementos están detenidos, mientras que las pérdidas debidas a la fricción dinámica con el vehículo en movimiento equivalen al 26%, quedando un 34% de la energía total suministrada al vehículo para el movimiento efectivo de este y de la carga. A nivel de vehículos de pasajeros (automóviles y motocicletas), estas pérdidas son cercanas al 70%, con tan solo un 30% siendo utilizado para mover efectivamente el vehículo. A nivel global, una reducción del 14% en las pérdidas por fricción puede significar un ahorro anual en el corto plazo de 105.000 MMUSD y una reducción en las emisiones de CO2 de 200 millones de toneladas anuales para vehículos pesados y 174.000 MMUSD y 290 millones de toneladas anuales para vehículos particulares. El problema de la fricción surge por fallas en la lubricación de los componentes. Estas fallas ocurren pues la lubricación hidrodinámica (que es la que utilizan los vehículos) consiste en la formación de una capa de fluido (aceite) la cual depende de la velocidad de movimiento de las superficies para ser estable. Esta lubricación falla principalmente cuando el vehículo está detenido o a baja velocidad, lleva demasiada carga o experimenta “cargas de choque” como las producidas por vibraciones o al pasar un bache. Para solucionar esto es necesario recurrir a la lubricación sólida, la cual consiste en interponer un sólido lubricante de baja cohesión molecular entre las superficies en movimiento, el cual actúa como lubricante de emergencia en las situaciones antes mencionadas. Sin embargo, hasta el momento, no se han desarrollado mecanismos que permitan obtener bajos coeficientes de roce de manera consistente debido a que los lubricantes sólidos utilizados generalmente son aditivos del lubricante fluido los cuales se agotan rápidamente y no consiguen mantener su efecto en todas las piezas durante todo el tiempo de funcionamiento. En el caso de la industria del transporte. La mayoría de los elementos móviles donde se producen las pérdidas por fricción como engranajes, bujes, sistema de dirección y la transmisión por nombrar algunos son producidas por metalurgia de polvos, las cuales debido a su método de producción presentan poros en su microestructura los cuales pueden ser utilizados para almacenar lubricante sólido y así reducir las pérdidas por fricción de manera sustentable en el tiempo.

Cuáles son las ventajas competitivas de esta capacidad

Ventajas: 1. Permite aprovechar los poros residuales de materiales que actualmente se producen por metalurgia de polvos para aumentar su vida útil y reducir el coeficiente de roce en reposo (que representa alrededor del 30% de las pérdidas energéticas en el transporte) y cuando la lubricación hidrodinámica falle o sea ineficiente (ayudando a reducir el otro 26% de las pérdidas por fricción). 2. Permite obtener materiales que maximicen la cantidad de lubricante sólido que poseen sin comprometer las propiedades mecánicas mediante procesos de impregnación y recompactación. 3. Permite utilizar una amplia combinación de lubricantes sólidos en función de la aplicación. Minimizando el coeficiente de roce obtenido. 4. Permite que la durabilidad del fenómeno de lubricación sea mucho mayor a las obtenidas utilizando materiales convencionales. Diferencias: 1. Involucra la impregnación de poros únicamente con lubricante sólido a diferencia de los procesos convencionales que utilizan aceites o aceites aditivados con lubricantes sólidos. 2. Involucra la combinación de dos o más lubricantes con el objetivo de minimizar el coeficiente de roce inducido en contactos metal/metal. 3. La invención puede llevarse a cabo de dos formas: a. Compactación, sinterización e impregnación del material. b. Compactación, impregnación, recompactación y sinterización 4. El método escogido depende de la cantidad de lubricante que se desea impregnar y de la resistencia mecánica deseada.

Qué más deberías saber sobre esta capacidad

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