La tribología aplicada a la restauración

LA TRIBOLOGÍA APLICADA A LA CONSERVACIÓN Y RESTAURACIÓN

Resumen

En este documento se da a conocer un modelo de utilidad eficiente y alternativo para el uso adecuado de los abrasivos especialmente en la limpieza mecánica de un metal de bronce. Utilizando la tribología que es la ciencia y la aplicación de los principios de fricción, lubricación y desgaste, esto mediante el uso de un tribosistema que conjunta dos elementos sólidos, que se friccionan entre sí para realizar la eliminación de agentes externos a una superficie.

La conservación y restauración es una disciplina que engloba todas aquellas medidas o acciones que tengan como objetivo la salvaguarda del patrimonio cultural tangible, asegurando su accesibilidad a generaciones presentes y futuras.(ICOM-CC, 2008, 1-2)

Si bien se sabe que substancialmente la restauración y la conservación es una doctrina reciente y a la que poco a poco nos vamos introduciendo cada día más, tanto en México como en el resto del mundo, es una disciplina que tiene muchas vertientes y campos de estudio, ya que la diversidad de los materiales que pretende salvaguardar abarca un sinfín de técnicas y soportes.

Por tanto en la restauración y conservación, los metales son un campo muy amplio y de constante experimentación para encontrar nuevas formas de darle solución al principal agente de deterioro de este material, la corrosión.

La corrosión es un fenómeno electroquímico que implica acciones de oxidación y reducción así como la transformación de la masa metálica por medios químicos o electroquímicos, debido a la interacción con el medio ambiente, cualquiera que este sea.

Por tanto, en el afán de lograr la estabilidad de los metales ya transformados existen una variedad de métodos para eliminar los productos de corrosión de los objetos metálicos. En el campo de la restauración existen diversos tipos de limpieza como la mecánica (herramientas), la química (sustancias que implican una reacción química), la electrolítica (intercambio de cargas eléctricas con voltaje), la fisicoquímica (acción disolvente del agua y otras sustancias) y la electroquímica (intercambio de cargas eléctricas por medio de una sustancia).(Yarto, 2000, 128-141)

Al intervenir un bien metálico antes de cualquier proceso químico, físico o electrolítico se comienza con una limpieza superficial. La limpieza superficial se conoce como mecánica e implica básicamente un proceso físico con diversas herramientas, cuyo propósito es eliminar los productos corrosivos que afectan la superficie del metal. Esto se realiza mediante el cincelado, el desgaste de la superficie con discos abrasivos, cepillos, lijas, fibras y toda herramienta que retire del área los restos o materiales ajenos que le han ocasionado el deterioro al metal y la mayoría de las veces este método se hace a través de la fricción.

Lo inconveniente de los métodos mecánicos es que no hay control absoluto en los movimientos y se puede rayar la superficie o debilitar la estructura general del metal. Por esta razón, la limpieza es uno de los pasos decisivos del tratamiento de un objeto metálico y requiere de prudencia y experiencia, ya que la intervención sobre éste casi siempre suele modificar la apariencia de los objetos, dichas intervenciones son subjetivas ya que estas dependen del criterio que se les aplique.(Díaz Martínez, Garcia Alonso, 2011, 46)

Es así que con este panorama general de la problemática de los objetos metálicos, se continúa buscando una nueva forma o método que no dañe el objeto y mantenga su superficie lo menos alterada posible.

Si bien, la conservación y restauración son una disciplina humanística subjetiva, que depende del criterio del profesional que decidirá y aplicará un proceso sobre un objeto, de cualquier material, para así seleccionar las mejores técnicas o instrumentos que se pueden utilizar para la intervención de un objeto.

Por tanto, la literatura que existe para esta disciplina se enfoca en dos estudios principales, uno de ellos es la Teoría de la Restauración, que pretende dar conciencia a la conservación y restauración sobre las decisiones que se van a tomar y aplicar sobre un objeto determinado, esto es el pilar de todas las intervenciones.

Con la aplicación de la Tribología como un método eficaz y alternativo para la medición del desgaste abrasivo de los productos que se utilizan para la eliminación de la corrosión en los objetos metálicos, se pretende demostrar que la ciencias aplicadas tienen cavidad en esta disciplina y que es necesario conocer a profundidad, el material con el que se trabajará, ya que no es suficiente estar al tanto del tratamiento o la técnica que debe ser utilizada, sino cómo es que este material afectará los resultados de la intervención.

Es necesario tener en cuenta que para la aplicación de un tratamiento en específico no sólo basta la “receta” o técnica que funciono en un objeto similar (ya que todos son diferentes), sino comprender como el producto va a reaccionar sobre el objeto y de qué manera se pueden aprovechar las propiedades de dicho material para garantizar los resultados y evitar daños irreversibles.

LA TRIBOLOGÍA COMO MODELO DE UTILIDAD PARA LA MEDICIÓN DEL DESGASTE ABRASIVO

La palabra tribología se deriva del término griego tribos, que significa “frotamiento o rozamiento”. Es por esto que es clasificada como “la ciencia del rozamiento”. El diccionario la define como “la ciencia y tecnología que estudia la interacción de las superficies en movimiento relativo” (Díaz del Castillo, 2012, 10).

La tribología se centra en el estudio de tres fenómenos:

1. La fricción entre dos cuerpos en movimiento.

2. El desgaste como efecto natural de este fenómeno.

3. La lubricación como medio para evitar el desgaste.

A lo largo de la historia, el estudio de la tribología se ha tornado complejo, ya que para poder entender los diferentes fenómenos que se presentan cuando dos cuerpos se encuentran en contacto y movimiento relativo, se requiere involucrar diferentes disciplinas científicas.

El concepto de tribología fue usado por primera vez por el profesor Peter Jost el 9 de Marzo de 1966, quien la definió como “la ciencia y la tecnología que estudia las superficies que están en contacto y en movimiento relativo, así como los fenómenos que de ellos derivan”. Así, ésta es una disciplina científica con carácter multidisciplinario en las que participan la física, la química, la metalurgia, la economía, la ciencia de materiales, las matemáticas y la computación (Stolarski, 199, 12).

La tribología tiene ciertos tópicos que han sido y están en estudio por centros especializados en este fenómeno como son:

- Cojines de deslizamiento

- Desgaste metálico

- Aditivos en lubricantes

- Polímeros

- Lubricación elastohidrodinámica

- Fricción

- Mecánica de contacto

- Transferencia de tecnología

- Anillos de pistón

- Tratamientos y recubrimientos - Superficiales

- Diseños de cojinetes

- Desgaste abrasivo

- Efectos térmicos

- Lubricación limite

- Desgaste en polímeros

- Motores reciprócantes

- Cerámicos

- Desgaste erosivo y erosivo-corrosivo

- Desgaste por cavitación y cavitación-erosión

La fricción se define como la resistencia al movimiento durante el deslizamiento o rodamiento que experimenta un cuerpo sólido al moverse sobre otro con el cual está en contacto. Esto depende de las características de la superficie, donde la resistencia nace de la interacción entre el punto de contacto y la penetración de las asperezas. La fricción depende de la interacción molecular (adhesión) de las superficies y la interacción mecánica entre las partes. (Stolarski 1991,26).En pocas palabras, se entiende como fricción a la resistencia que actúa en direcciones opuestas al movimiento.

Existen dos tipos principales de fricción: fricción estática y fricción dinámica. Si se habla de fricción, la primera y más primitiva explicación de la naturaleza de las fuerzas de dicho fenómeno se basó en la colocación de asperezas, unas sobre otras. Desde finales del siglo XVII y principios del siglo XVIII, no había otra base sólida para buscar la explicación de la fricción ya que los sólidos se asumían como absolutamente rígidos. Este fenómeno se da continuamente en restauración al momento en que se utiliza un medio distinto para eliminar cualquier material ajeno sobre la superficie que dañe el objeto que se está tratando, ya que este medio por lo regular maneja movimientos dinámicos opuestos a la superficie que se está tratando (Linares, 2005, 2).

Asimismo, la base de la restauración y la conservación está en el segundo fenómeno que estudia la tribología: el desgaste, el cual es definido como el daño de la superficie por remoción de material de una o ambas superficies sólidas en movimiento relativo. Es un proceso en el cual las capas superficiales de un sólido se rompen o se desprenden de la superficie. (Linares 2005, 3).

Ejemplo de ello son los diferentes tipos de desgaste que existen (Linares 2005,12) y que están altamente relacionados con la conservación de un objeto del material que sea.

-Desgaste por fatiga: surge por concentración de tensiones mayores a las que puede soportar el material. Incluye las dislocaciones, formación de cavidades y grietas. Por ejemplo lo

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