Este traballo deriva da tese de doutoramenteo de David Barreiro, que será presentada o vindeiro venres 25 de outubro no Campus Industrial de Ferrol
A industria do aceiro enfróntase ao reto continuo de asegurar a calidade dos seus produtos, especialmente para protexelos da corrosión. Un dos métodos máis eficaces para conseguilo é a galvanización, un proceso que implica recubrir o aceiro con zinc para evitar que se oxide. As liñas de produción industrial traballan a unha velocidade controlada para evitar defectos durante o proceso, como variacións no espesor do recubrimento do aceiro que poderían afectar á súa duración e eficacia.
Neste contexto desenvólvese a investigación de David Barreiro, do Grupo Integrado de Enxeñaría (GII) do Centro de Investigación en Tecnoloxías Navais e Industriais (CITENI) do Campus Industrial da Universidade da Coruña (UDC), que presentará a súa tese de doutoramento o vindeiro venres 25 de outubro, dirixida por Anne Gosset e Marcos Lema, investigadores do Grupo Integrado de Enxeñaría (GII).
O seu traballo propón un novo método para mellorar os recubrimentos en procesos de galvanización, presentando avances na comprensión da interacción entre o chorro de gas e a película de zinc fundido, claves para mellorar a calidade do aceiro galvanizado.
A técnica de galvanización máis utilizada denomínase “escorrido por chorro” e consiste en proxectar aire a alta velocidade sobre o recubrimento de zinc líquido aplicado ao aceiro. Este proceso é esencial para regular o espesor do recubrimento e garantir a calidade do aceiro galvanizado.
Como simular un proceso real supón un importante custo de computación, Barreiro utiliza números adimensionais, que son cantidades sen unidades físicas os cales axudan a comparar diferentes condicións e a entender como as forzas afectan o comportamento da película líquida.
O estudo analiza como se xeran os defectos no recubrimento de zinc en condicións que non se exploraron antes, pero que son máis próximas á realidade. Grazas a este novo enfoque, as simulacións lograron imitar o comportamento da película líquida de zinc utilizando auga, con maior turbulencia e tensión superficial que en investigacións anteriores, xa que son parámetros que afectan significativamente á estabilidade do proceso. Finalmente, extrapola os resultados para recrear situacións moi similares ás que se dan nun contexto real.
Este avance ten un gran potencial para a industria do aceiro, porque ao optimizar o espesor do recubrimento de zinc, garántense a calidade e a duración do aceiro galvanizado. É un aspecto particularmente importante nos produtos destinados á industria do automóbil, por exemplo, xa que a ausencia de defectos permite reducir o espesor da capa de pintura botada despois, e así reducir os custos. Grazas á capacidade de aplicar os resultados das simulacións a situacións reais, as empresas poden mellorar directamente a súa produción.
Publicación no Journal of Fluid Mechanics
A investigación de Barreiro en coautoría con Anne Gosset e Marcos Lema do GII; e Miguel A. Méndez, investigador do von Karman Institute for Fluid Dynamics; levounos á publicación dun artigo na revista Journal of Fluid Mechanics (vol. 992), editada pola Cambridge University Press e clasificada no cuartil Q1 en mecánica de fluídos.
Colaboración e financiamento
Para realizar a investigación utilizáronse 10 millóns de horas no Centro de Supercomputación de Galicia (CESGA) concedidas pola Rede Española de Supercomputación. Ademais, o traballo desenvolveuse en estreita colaboración co von Karman Institute, centro de investigación belga recoñecido pola súa excelencia no campo da dinámica de fluídos e a investigación aplicada, e foi financiado parcialmente pola empresa metalúrxica Arcelor Mittal, líder mundial na produción de aceiro e as bolsas predoutorais da Xunta de Galicia.
Foto portada: David Barreiro, do Grupo Integrado de Enxeñaría (GII) do Centro de Investigación en Tecnoloxías Navais e Industriais (CITENI) do Campus Industrial da Universidade da Coruña.