laciencia yla tecnología (1)

7/25/2019 Laciencia Yla Tecnologa (1)

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LA CIENCIA Y LA TECNOLOGA

DE LOS MATERIALES EN COLOMBIA

Asdrbal Valencia Giraldo

Ingeniero Metalrgico M. Sc.

Departamento de Ingeniera de Materiales

Facultad de Ingeniera

Universidad de Antioquia

Medelln, [email protected]

LA CIENCIA Y LA TECNOLOGA DE LOS MATERIALES

EN COLOMBIA

Resumen

Se hace una breve exposicin sobre lo que son los materiales de ingeniera y su

importancia, con especial nfasis sobre su significado en Colombia. Se hace la

distincin entre ciencia e ingeniera de materiales. Se presenta la evolucin

histrica de los materiales y el desarrollo de las industrias de materiales en el pas,

desde la prehistoria hasta nuestros das.


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Se explica la necesidad del estudio de los materiales en un pas como el nuestro, en

relacin con los pases industrializados y se definen los campos de trabajo

prioritarios. Se resea brevemente como ha sido la enseanza de los materiales de

ingeniera en las instituciones colombianas, desde el siglo XIX hasta nuestros das.

Finalmente se hacen reflexiones sobre las acciones que deben tomarse para hacer

viable el estudio, investigacin y aplicacin de los materiales.

LA CIENCIA Y LA TECNOLOGA DE LOS MATERIALES

EN COLOMBIA

El progreso de la Humanidad pasa por el adecuado uso de los materiales a su

disposicin, y por la creacin de otros.

Annimo

INTRODUCCIN

Cuando el hombre primitivo descubri que con algunos materiales poda fabricar herramientas y

armas rudimentarias supo, por intuicin, que le serviran en la lucha por la supervivencia, y le

permitiran derrotar a muchos de sus enemigos naturales. Los primeros materiales se emplearon

como se hallaban, sin modificaciones mayores, pero poco, para trabajarlos, a se fue tejiendo una

red de conocimientos, traspasados de generacin en generacin y, conseguridad, de grado o defuerza cuando un pueblo era conquistado por otro. Esto sigue ocurriendo... aunque ahora, por lo

general, por medios ms sutiles.[1]

Con el sucesivo dominio de los materiales, se originaron diferentes perodos reconocidos comolas edades de piedra, del bronce, del hierro. O sea la humanidad ha medido su progreso por el uso

que ha hecho de los materiales durante tres milenios, y probablemente continuar hacindolo. En

la actualidad los materiales son un rea fundamental de la ciencia, la tecnologa y la economa.

En este trabajo se pretende presentar lo que ha sido y ser el tema de los materiales de ingeniera

en Colombia, para ello se hacen a continuacin algunas definiciones necesarias.


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DEFINICIONES

Un material es simplemente la materia puesta en uso. Un material tecnolgico es cualquier

sustancia o compuesto, natural o artificial, que tenga un potencial de uso por el hombre. Un

material de ingeniera es un material tecnolgico pero generalmente slido, que puede ser

utilizado en la fabricacin de herramientas, edificios, vas o cualquiera de las piezas de unamquina. Tambin es un material de ingeniera el que habiendo recibido una componente

importante de tecnologa ingenieril en su diseo o procesamiento, tiene un uso no estructural.

Desde este punto de vista los materiales de ingeniera pueden ser estructuralesofuncionales.

Por su pertenencia a uno u otro tipo dentro de la qumica inorgnica u orgnica, los materiales se

pueden dividir en metlicos, polimricos, cermicos y compuestos. Su origen puede ser mineral

(como tantos metales y cermicos), vegetal (gran cantidad de maderas, fibras) o animal (ciertos

materiales usados en la electrnica provienen del metabolismo del ganado vacuno).

Hasta bien avanzado el siglo XX, los materiales de carcter metlico ocuparon un amplio

espectro dentro de los utilizados en la ingeniera. Poco a poco, otros materiales han venidollenando espacios especficos, y en particular los polimricos y cierta cantidad de entre los

cermicos. Los metlicos siguen ocupando un lugar importante, aquel que les reserva el hecho de

su disponibilidad y caractersticas.

En un pas subdesarrollado como el nuestro, las relaciones con la ingeniera de los materiales han

estado limitadas a la extraccin de materias primas minerales, casi siempre sin someterlas a

muchos procesos de enriquecimiento tecnolgico, a la conformacin con mtodos no siempre

muy ortodoxos de piezas comunes, a la aplicacin de algunas tcnicas de anlisis y a un

desarrollo incipiente de un diseo de materiales. Aun los materiales que se producen son bastante

limitados en cuanto a sus usos, y dependemos de las importaciones que desde otros pases, aun

vecinos nuestros que se nos han adelantado. Esto es un mal sntoma por la importancia de losmateriales, como se ve en la figura 1.

Los materiales son fundamentales en todas las tecnologas de productos, pues su desarrollo

gobierna la economa. Nada puede hacerse sin materiales. La educacin es la base para las

oportunidades futuras. Sin ella se carece de fundamentos para la innovacin, la creatividad y el

traspaso del conocimiento. Y esto es cierto, en los pases centrales como en los de la periferia. El

gran reto que las sociedades modernas enfrentan es conciliar su propio progreso con un uso tico

de los materiales y de las tecnologas en general, un uso conduzca al bienestar de todos.

SOCIEDAD

Materiales

Exito de los

negociosEducacin


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Investigacin y

Desarrollo de

materialesFigura 1. Materiales y sociedad [2]

La evolucin de los materiales ha llevado al cambio de paradigmas en este campo, como se

quiere reflejar en la siguiente tabla:

Paradigmas

Anteriores Ahora

-Los materiales se producen en la naturaleza - Hay materiales artificiales

-Aleaciones bsicas - Materiales ingenieriles

-El cientfico: buscaba entender los materiales yaexistentes

- El cientfico: sintetiza materiales que no seproducen en la naturaleza

Este cambio de paradigmas tiene sus consecuencias. Cualquier nuevo material que se desarrolle

tiene se refleja en la sociedad, en las relaciones sociales, econmicas, en las empresas que los

emplean y tambin en el simple ciudadano. Un caso ejemplar es el de los aeroplanos. Los

avances en los materiales hicieron que aparecieran aviones ms livianos, con uso ms eficiente de

combustible y ms rpidos, lo cual a su vez se refleja en que el mundo es ms accesible, en que

se han mejorado los viajes de placer as como los de negocios. Esta interaccin ha afectado la

guerra, la vida y la muerte, el comercio, y la integracin cultural.[3,4]

Lo anterior lleva a la necesidad de desarrollar, aun en nuestra periferia, el conocimiento de los

materiales. Adems, nos lleva a concebir la aparicin de nuevos materiales, no como algo que

necesariamente lleve a una revolucin, sino que debe pensarse en las mejoras pequeas ysostenidas de los materiales y procesos ya existentes como aportes importantes al avance de los

mismos.

NECESIDAD DEL ESTUDIO DE LOS MATERIALES EN COLOMBIA

Los motivos que han llevado al estudio de los materiales podran saltar a la vista una vez

repasado lo anterior en el desarrollo de ellos. Pero podra cuestionarse el porqu en nuestro pas,

precisamente, se hace necesario desarrollar estos estudios, cuando podra, quiz, dejarlo para

otros. Las razones siguientes, aunque esquemticas, resumen nuestro pensamiento.

- Siendo los materiales la parte tangible de cualquier tecnologa, son omnipresentes. Nopodemos evitar su contacto, su uso, aun en las labores ms anodinas. Aunque solo fuera para

saber cundo es necesario reponerlos, los peligros que entraa su uso, las alternativas de

materiales substitutivos, etc., ya convendra saber algo de ellos.

- Si se quiere salir del atraso tecnolgico en que estamos, debemos pensar que alguna vez ser

nuestro turno de contribuir al avance de la ciencia en todas sus manifestaciones, y lo mnimo


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que necesitamos para ello es adelantar en fundamentacin cientfica tanto como tecnolgica

en lo que atae a los materiales.

- El uso de materiales tradicionales se limita cada vez ms, como lo muestran los estudios de

mercados. Aunque no necesariamente debamos trabajar los llamados nuevos materiales

(superconductores, semiconductores, con propiedades magnticas especiales) s podemosacogernos a la otra parte de la definicin de nuevo material: uno clsico que puede ser

fabricado mediante nuevos procedimientos, o bien que ha sufrido una mejora relativamente

importante en sus propiedades mediante un nuevo diseo o tratamiento superficial, mecnico

o trmico.

Entre los materiales que se deberan desarrollar, en los diferentes tipos, tenemos:

Materiales Cermicos:

El desarrollo de las cermicas avanzadas est destinado a: motores de combustin interna;

turbocargadores, ejes, turbinas a gas; intercambiadores de calor, vlvulas, elementos de control ymedida; filtros de alta temperatura, purificacin de gases, etc.

Las cermicas estructurales podrn substituir algunos metales refractarios escasos, como el

tungsteno, el cobalto, el nquel, el titanio, etc., en la construccin de equipos.

La tecnologa de las cermicas requiere an de mucha investigacin, para solucionar los

problemas que son implcitos a la naturaleza de sus componentes. Los procesos de elaboracin

son, en general, ms complicados: prensado isosttico en fro o en caliente, deposicin de

vapores, etc.

Entre los campos de investigacin se tienen: desarrollo de cermicas avanzadas y de sutecnologa de produccin, usando polvos de nitruro de silicio, xido de zirconio, xido-nitruro

de silicio-aluminio, etc.; estudio de las caractersticas de los polvos cermicos en funcin de la

calidad, la reproducibilidad y la confiabilidad de los componentes que se disean; diseo de

ingeniera y de automatizacin en la produccin de las cermicas de alta calidad; trabajo en

nuevos mtodos de aglomeracin de los polvos cermicos (por va seca o hmeda, lser, proceso

sol-gel, y en el control de la calidad; estudio de los cermets (metal-cermico) en sus

superficies de contacto; estudio de las cermicas compuestas con fibras o microfibras como

refuerzo para aplicaciones industriales; estudio del comportamiento a altas temperaturas. En

particular, se ha estado estudiando el comportamiento en motores disel adiabticos.

Materiales Metlicos

Aunque podra considerarse que los metales constituyen el grupo de llamado a ocupar su

verdadero lugar, segn sus costos y disponibilidad, debido a la combinacin de propiedades y

caractersticas que les son propias, ellos y sus aleaciones continan siendo insustituibles en una

amplia gama de aplicaciones en nuestros das.


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Los nuevos metales y aleaciones especiales presentan demandas altas en importantes sectores

industriales, como el elctrico-electrnico, el aeroespacial, el petrolfero (extraccin), el de

armamentos, el qumico y el petroqumico, el automovilstico, el siderrgico, el nuclear y el

biomdico. Algunos de ellos comienzan a desarrollarse en nuestro pas, y con la formacin de

especialistas en este tema esto se convertir necesariamente en una realidad.

Entre esos metales se tienen las aleaciones superplsticas; nuevos aceros refractarios e

inoxidables; aleaciones con memoria de forma; aleaciones para pulvimetalurgia; aleaciones

magnticas y con propiedades elctricas especiales; vidrios metlicos (con propiedades

magnticas muy particulares). Campos de investigacin activos son las aleaciones de aluminio,

de magnesio y de titanio; los materiales para contactos elctricos y electrnicos, los materiales

magnticos, los materiales para revestimiento de superficies y para aplicaciones en maquinaria y

herramientas de corte y vaciado de paredes delgadas.

Materiales polimricos

Los plsticos son importantes no solamente por su facilidad de produccin y bajos costos, sinoadems porque se han podido desarrollar plsticos con caractersticas especiales, que compiten

con los metales, al vidrio y a la cermica. Por ejemplo, existen las llamadas resinas epoxdicas,

que mezcladas con fibras de carbono obtienen gran rigidez; son usadas en la industria aero-

espacial, y hacen parte de los llamados materiales compuestos. Entre los polmeros que se han

venido desarrollando y que podran ser objeto de nuestro inters estn: polmeros de alta

temperatura, los durimidos, los supertermoplsticos y los polmeros-cermicas.

Otros polmeros encuentran aplicaciones como aislantes elctricos a altas temperaturas; en la

ptica de precisin; en las fibras pticas para las telecomunicaciones; en biomedicina, para

construir vasos artificiales, vlvulas cardacas, protectores de marcapasos cardacos, etc.

Entre los nuevos materiales inventados en el campo de los polmeros estn adems aquellos

plsticos conductores de la electricidad, lo que abre la posibilidad de sustituir metales en muchas

aplicaciones elctricas, donde antes no tenan competencia.

Materiales compuestos

Se caracterizan por estar fabricados de varios materiales discretos. As, se tienen fibras y lminas

compuestas, formados de partculas precipitadas u obtenidas por sinterizacin, etc. En general,

resultan de la dispersin de partculas o fibras dentro de una matriz aglomerante, la cual depende

de la temperatura de trabajo. Se busca desarrollar entre otras cosas, con los compuestos

orgnicos de matriz termofraguante; mtodos de fabricacin y tecnologas para compuestosorgnicos a ser producidos en serie (para motores de autos, piezas de aviones); mtodos de

diseo especiales para los compuestos.

Lgicamente, hay tambin materiales compuestos de matriz metlica. Las principales son las de

aluminio y magnesio.


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En otro frente de actividad, se deber participar en la conformacin de las corporaciones

dedicadas al estudio y desarrollo de los materiales plsticos (Instituto del Plstico), de los

materiales cermicos (Corporacin en que participamos ya), as como en las incubadoras de

empresas, generando nuevas posibilidades e impulsando aquellas empresas en que se busque

desarrollar la tecnologa de los materiales.

Los expertos en tecnologa han indicado que en Colombia se debe avanzar en reas como la

biotecnologa, la microelectrnica, la informtica, la qumica fina y los materiales, si no

queremos quedarnos a la zaga de los adelantos mundiales. Dentro del Programa Nacional de

Prospectiva y el proyecto "Alta Tecnologa para Amrica Latina ao 2000", en el que trabajan

Colombia, Mxico, Venezuela, Brasil y Argentina se recomienda, entre otras acciones, el

establecimiento de la ingeniera de materiales en Colombia, teniendo en cuenta su aplicacin en

nuevas tecnologas y a un nivel acadmico internacional.

Esto se reitera en el documento que, para Colciencias, produjo el doctor Paulo Orozco en 1993

[5] donde se concluye con la "necesidad imperiosa de del pas para desarrollar el rea de

tecnologa de materiales y...(la) formacin de recursos humanos, creacin de la carrera deCiencia e Ingeniera de los materiales".

ANTECEDENTES REMOTOS DEL USO DE LOS MATERIALES EN

COLOMBIA

En los orgenes de la tecnologa colombiana - incluidos los materiales -, como en todas las dems

manifestaciones culturales, hay por lo menos tres races: el aporte indgena, el aporte negro y el

aporte europeo.

Aportes indgenas

En su vida cotidiana los indgenas prehispnicos, manipulaban cuerpos de la ms variada ndole,

obtenidos de diferentes materiales. Es decir echaban mano, con eficiencia, de los recursos. [6].

En Amrica no hubo implementos de hierro hasta la llegada de los europeos, pero se utilizaron

metales como bronce, cobre y oro. La tecnologa de los materiales tiene que ver pues, con la

utilizacin y manipulacin de materiales y de manera notable con el manejo de los metales o

metalurgia, que lleva incluso hasta la minera.

El manejo de los materiales por parte de los indgenas se manifiesta sobre todo en las tcnicas

mineras indgenas, que perduran hasta nuestros das; las avanzadas tcnicas de la metalurgia

prehispnica, includas aleaciones como la tumbaga y desarrollos autnomos como las tcnicas

de la cera perdida [7,8,9]

La conquista caus un serio desquiciamiento de la tradicin tcnica local y llev a una

significativa prdida de variedad; pese a lo cual la tradicin tecnolgica nacional logr sobrevivir

de algn modo u otro.


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Aporte hispnico

Europa no se limit a especular filosficamente sobre Amrica, viajeros y cientficos quisieron

observar con sus ojos la nueva realidad, la misin ms famosa es, sin duda, la Expedicin

Botnica de Mutis que produjo trabajos como La Flora del Nuevo Reino y form cientficos

criollos como Francisco Javier Matiz y Francisco Jos de Caldas. Los efectos de esta misintodava no se han acabado de evaluar[10]

Los espaoles trajeron consigo el hierro y el acero, que usaban para fabricar armas, herramientas

e implementos mecnicos. Todos estos objetos estaban hechos con el metal que producan las

hornos de Catalua, Vizcaya y Toledo. En la Hispanoamrica colonial no se produjo hierro ni

acero. El trabajo de estos metales se limitaba al de unos pocos herreros, quienes forjaban a mano,

rejas, herramientas agrcolas, herraduras, faroles, objetos decorativos, algunas armas y escopetas.

Aparte del la forja la otra actividad metalrgica fue fundir oro y vaciar campanas de bronce.

Trajeron tambin los espaoles el uso de la argamasa y el mortero con base calcrea

Viajeros como Humbolt y Boussingault dejaron sus semillas, en especial el ltimo que establecictedras de qumica y mineraloga. Tarea mltiple en su labor cientfica cumpli tambin

Codazzi. Despus de la Independencia la situacin no vari mucho en el aspecto tecnolgico

hasta 1840, exceptuando la intensificacin de la minera del oro, pues antes de la primera mitad

de esa dcada no exista en la Nueva Granada ni la ingeniera moderna ni una base econmica

que la sustentara, a pesar de la presencia espordica de tcnicos extranjeros. Vinieron qumicos e

ingenieros de minas europeos como Boussingault, de Rivero, Moore, Walker, Pedro Nissser,

Deghenhart y De Greiff.[11]

Fue sin duda la Expedicin Botnica la que primero introdujo algunas nociones de metalurgiapues entre los libros de DElhyar se incluan varios sobre minerales de hierro y cobre y la forma

de procesarlos para obtener estos metales. Heredero de este conocimiento fue Caldas, quien en

1814 fund en Rionegro una Maestranza donde se fundieron caones en bronce y se fabricaron

otras armas. [12]

La contribucin de los negros

El aporte de la raza negra a la formacin de nuestra cultura es ancho y profundo en la mayora de

sus manifestaciones, sin embargo en el aspecto cientfico y tecnolgico fue bastante limitado.[12]

A pesar del influjo negro en la economa y la sociedad, su incidencia tecnolgica y cientfica es

irrelevante.[13]

LA EVOLUCIN DE LA METALURGIA

La metalurgia precolombina estaba centrada en el oro. En 1804 Caballero y Gngora trajo una

misin alemana, de la que haca parte el ingeniero de minas J. Wiesner, con el fin de estudiar los

recursos de oro y plata en la Nueva Granada. Apenas terminada la guerra de independencia, en


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1824, Wiesner instal en Pacho (Cundinamarca) un pequeo alto horno para obtener hierro

utilizando un yacimiento que haba descubierto en el sitio. En 1825 una sociedad Franco-

Colombiana obtuvo el privilegio para ampliar las instalaciones, lo cual fue completado en 1830

por tcnicos franceses. Esta empresa explot la mina hasta 1848, luego atraves por diferentes

vicisitudes y finalmente cerr en 1896.

Mientras tanto en 1955, unos antiguos empleados de Pacho, construyeron una ferrera en Samac

que dur hasta 1885. Otra erigida en aquel mismo ao en la Pradera, Subachoque, oper hasta

1916. Tambin entre 1865 y 1931 funcion la ferrera de Amag.

De la misma manera desde fines del siglo XIX hasta mediados del siglo XX medraron y

desaparecieron muchos talleres de fundicin en todo el pas, aunque algunos sobreviven, como la

fundicin Penagos de Bucaramanga fundada a fines del siglo XIX.

Durante las dcadas de 1870 y 1880 el inicio de la construccin de ferrocarriles dio paso a los

talleres de aquellos, donde se practic y divulg el conocimiento de la fundicin y el moldeo de

piezas de cobre, bronce, latn, hierro y acero; se trabajaron estos metales por maquinado ; seaprendi a conocer las propiedades mecnicas de los metales ; se disearon y construyeron

grandes piezas industriales

Por esa poca existan ya la Facultad de Matemticas e Ingeniera de la Universidad Nacional en

Bogota, la Facultad de Ingeniera de la Universidad del Cauca y la Escuela de Minas de

Medelln. Los ingenieros antioqueos eran lo suficientemente numerosos como para mantener

una comunidad cientfica, la cual tena unas tendencias profesionales muy contrastantes con las

de los ingenieros del oriente del pas, quienes dominaban la Sociedad de Ingenieros de Bogot.

Una diferencia entre las concepciones de la ingeniera estribaba en que mientras los ingenieros

de provincia pensaban en soluciones autctonas para los problemas nacionales, como el cambio

por materiales nativos o los inventos mecnicos adaptados localmente, los ingenieros de Bogotlucan su ms grande originalidad en las matemticas puras.

Los antecedentes mineros sin duda, explican porque la Escuela de Minas de Medelln estableci

desde su inicio una ctedra de metalurgia, lo que no ocurri ni en el Colegio Militar ni en la

Universidad Nacional de Bogot.

EVOLUCIN DE LA CERAMURGIA

Durante la poca precolombina, aproximadamente desde el sexto milenio antes del presente en

adelante, en algunas zonas de Colombia hubo alfareros que elaboraron piezas de cermica con

distintas presentaciones y decorados o hechas con dos arcillas distintas de forma que al

someterlas al fuego mostraban varios colores. A partir del siglo XVIII se importaron algunos

objetos de loza procedentes de la fbrica real creada por esa poca en Espaa. El virrey Pedro

Messa de la Cerda (1761-1773) establecin una fbrica de loza vidriada de torno en Las Cruces,

Bogot, y trajo dos loceros de Espaa para ensear esta industria. En Bogot y zonas aledaas a

las minas de sal de Zipaquir existieron talleres de alfarera, aunque no a escala industrial.

Despus de la independencia, los gobiernos fomentaron la fabricacin de loza y de vidrio


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mediante la concesin de privilegios exclusivos. En 1832 se fund una fbrica de loza en Bogot

con asesora de dos tcnicos ingleses. [14]

Hacia 1880, cerca de Rionegro y Santuario, surgieron talleres artesanales de cermica, que

aprovecharon los ricos depsitos locales de arcillas blancas aptas para dicha actividad. En 1881,

el alemn Reinhold Paschke, quien haba llegado cerca de veinte aos antes como metalurgista enel distrito minero de Titirib, convenci a un grupo de empresarios antioqueos de que el

mercado demandaba una nueva fbrica de cermica. La Compaa Antioquea fue creada el 9 de

Agosto de 1881, como una sociedad annima. [15]

En 1898 se inici la produccin de vidrio en la Compaa Cermica Antioquea como un

complemento a la produccin de loza y pronto la sobrepas, de tal suerte que se vi la

conveniencia de separa ambas secciones. En 1906 fue vendida a otros y se conoci como

Vidriera de Caldas, que en 1939 pas a manos de Peldar y se traslad a Envigado diez aos

despus.

As estas dos empresas fueron la gnesis de la gran industria cermica y vtrea en Colombia.Posteriormentes han surgido otras empresas, en la dcada de 1940 estimulada por SIMESA se

constituy a Erecos, fbrica de materiales refractarios y de la misma manera se establecieron

industrias cermicas en otras regiones del pas.

En cuanto a las ladrilleras, estas florecieron desde la colonia en todo el pas y actualmente

constituyen una importante industria.

Podra decirse que el sector de la cermica tradicional est bien establecido en Colombia no as el

de las nuevas cermicas, en el que apenas se hacen investigaciones puntuales en algunas

universidades.

LA INDUSTRIA DEL PLSTICO

En 1940 se fund en Medelln la Industria Colombiana de Rayn, Indurrayn, que puede

calificarse como la primera gran industria de polmeros en Colombia y se dedic a fabricar hilaza

de viscosa - rayn por el procedimiento convencional de coagulacin y filatura de alfa celulosa.

El rayn era un producto de gran demanda en la industria textil.

En 1945 se fund en Medelln la empresa Pintuco, primera fbrica de pinturas, lacas y barnices

en el pas. En el mismo momento comenz en Barranquilla, en la fbrica de Indurrayn ( ya

entonces propiedad de Celanese), la fabricacin de rayn acetato para la industria textil.

En 1938 haba empezado ingeniera qumica en la Universidad Pontificia Bolivariana, en 1941 en

la Universidad del Atlntico, en 1943 en la Universidad de Antioquia, En 1945 se fund la

Universidad del Valle y en la Unversidad Industrial de Santander, ambas con ingeniera qumica,

de modo que ya haba cinco universidades de donde egresaban ingenieros qumicos que pudieron

orientarse hacia los plsticos.


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Muchas fbricas, medianas y pequeas, de productos plsticos se abrieron en el decenio de 1950

y en 1960 era ya un sector importante en la industria qumica. En 1961, Cali, se fund Propal

para producir papel a partir del bagazo de caa. En 1962, Celanese empez producir

formaldehdo y resinas fenol formaldehdo en Borden. 1963 Pintuco inici la fabricacin de

resinas poliestricas no saturadas. En 1964, Cartagena, Cabott inici la produccin negro de

humo y en Cyanamid empezaron a producirse resinas melamina - formaldehdo y rea -formaldehdo. . Desde 1960 la fibra de nylon - 6 era producida por Vanylon simplemente

procesando caprolactama importada. En 1964, Enka de Colombia empez a producir fibra de

polister y de nylon. En 1964 Carboqumica en Bogot inici la fabricacin de acetato de

polivinilo en emulsin. En 1966 Dow Qumica, en Mamonal, abri su planta de poliestireno de

uso general y Celanese, en Barranquilla, produjo celofn. En 1968, Carboqumica, en Bogot, y

Andercol en Medelln iniciaron la produccin de productos intermedios para fabricar

plastificantes y resinas poliestricas. En 1970, en Barranquilla, se fund Monmeros Colomb

venezolanos con e fin de producir, entre otros, caprolactama.. En la dcada de 1970 ya exista

Acoplsticos, la asociacin que agrupo a este sector econmico.[16]

En los ltimos 20 aos la industria del plstico creci 7% anual. El consumo anula de es de una600 000 toneladas, existen en el pas unas 200 industrias de plsticos 35 000 personas. El grupo

ms grande de empresas fabrican productos con caractersticas estandarizadas: pelculas, lminas,

bolsas, tubera de PVC, envases y empaques simples, artculos para el hogar y el sector agrcola.

Al ascender en la escala tecnolgica se muestra un grupo grande de productos, de moderna

complejidad como pelculas de mayores especificaciones, envases y empaques ms exigentes,

artculos para el sector automotor y productos industriales intermedios. La cima de la pirmide la

conforma un grupo de productos que no llegan a constituir ms del 5% del total de la produccin

del sector, all se fabrican artculos plsticos novedosos y complejos como lminas de PVC

similar al papel de imprimir, y pelculas para alimentar procesos automticos y continuos, tubera

de doble pared, empaques y envases complejos. En el sector de los plsticos estructurales la

produccin es limitado y la fabricacin de productos basados en los nuevos plsticos esinexistente.

La proyecciones dicen que debe doblar su produccin en esta dcada, no slo en los productos

actuales sino que deben introducirse otros.[17]

El 21 de abril de 1987 se crea la Fundacin Instituto de Capacitacin e Investigacin del Plstico

y el Caucho, entidad sin nimo de lucro orientada a satisfacer las necesidades del sector en

cuanto a manejo, adquisicin, adecuacin y desarrollo de tecnologa.

Tres son los socios fundadores: Acoplticos, EAFIT y la empresa Formacol. A partir de 1988 la

Sociedad Alemana de Cooperacin Tcnica, GTZ le da su apoyo al instituto. Igualmente, desde996, Colciencias lo apoya. Son mltiples sus actividades en pro de este sector.

NUEVAS INDUSTRIAS. NUEVAS ESCUELAS

Despus de la Segunda Guerra Mundial haba un buen nmero de empresas metalrgicas en

donde trabajaban numerosos ingenieros civiles, que aprendiendo el oficio, se adaptaron a trabajar


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como metalrgicos. Adems en 1954 se inaugur al siderrgica de Paz de Ro, pues en esta

dcada surgieron gran cantidad de industrias y se crearon muchas universidades en nuestro pas.

En 1954 la la UIS cre un programa para formar metalurgistas y la UPTC lo hizo en 1956. Pocos

aos despus se cre esta carrera en la Universidad Libre, 1960 y luego en la Universidad de

Antioquia (1966).

Al comenzar el decenio de 1960, Colombia contaba ya con una buena industria siderrgica y

metalmecnica, que, con equipamiento variado, elaboraba buen nmero de productos, este

panorama se ampli en la dcada de 1970 y empez a contraerse desde mediados de 1980.

LA ENSEANZA DE LOS MATERIALES

A continuacin se presenta un breve resumen sobre lo que ha sido la enseanza de los materiales

en Colombia.

En la Universidad Nacional

Se ha mencionado que en la Facultad de Minas de la Universidad Nacional, sede de Medelln,

siempre se ense metalurgia y temas relacionados con los materiales. Ya en la segunda dcada

del siglo XX, se estableci la carrera de ingeniera mecnica con un fuerte componente en

materiales metlicos. En la facultad de ciencias por otro lado, se impuls el estudio de los

materiales cermicos y vtreos, ste fue uno de los fundamentos para la creacin de la ingeniera

fsica, que tiene una fuerte componente de materiales.

Posteriormente, en la dcada de 1990 se estableci una Especializacin en Materiales y Procesos

y este ao se dio inicio a una maestra.

En la sede de Manizales a partir de los estudios de recubrimientos en la carrera de fsica tambinse desemboc en la creacin de la ingeniera fsica.

De otro lado, en Bogot, a partir de la experiencia de los departamentos de ingeniera qumica,

mecnica y el Instituto de Investigaciones, desde el decenio de 1980 se cre una Maestra en

Materiales y Procesos. Deben mencionarse tambin los estudios sobre cermicas supercondutoras

que se han hecho en el departamento de fsica.

En Universidad Pedaggica y Tecnolgica de Colombia

Desde 1956, y estimulada por la cercana de Paz de Ro, en esta Universidad se cre la carrera de

Ingeniera Metalrgica. En la dcada 1980 se establecieron distintas especializaciones y en el

decenio siguiente, con la colaboracin con la Universidad Politcnica de Valencia, estableci de

manera temporal - un doctorado en Materiales.

En Universidad Industrial de Santander[18]


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Como ya se mencion, el 2 de junio de 1954 se cre la primera facultad de Ingeniera Metalrgica

del pas y la necesidad de preparar profesionales especializados y con enfoque hacia la

investigacin, da origen en 1978 a la creacin del postgrado en Ingeniera de Metalrgica

Actualmente la Escuela de Ingeniera Metalrgica y Ciencia de Materiales de la Universidad

Industrial de Santander - UIS, posee programas de formacin profesional al nivel de pregrado, y

postgrado (Especializacin y Maestra) en el rea de metalurgia extractiva, corrosin y metalurgia

fsica. Adems interacta estrechamente con el Instituto de Colombiano del Petrleo y la Corrosin

para Investigacin en Corrosin.

En la Universidad de Antioquia[19]

En la Escuela de Ingeniera Qumica, fundada en 1943, siempre hubo cursos de metalurgia y a

veces de cermica y plsticos, fue as como por iniciativa de un profesor de metalurgia, Hernn

Quirs, fue creado en 1966 el programa de ingeniera metalrgica de la Universidad deAntioquia, sin embargo, los primeros estudiantes fueron admitidos en 1968. Y los primeros

egresados obtuvieron su ttulo en 1973.

Durante treinta aos, el programa de ingeniera metalrgica cumpli con sus objetivos, pero a

principios de la dcada, las nuevas realidades de la apertura, la globalizacin y otra serie de

razones crearon una situacin de replanteamiento que los profesores del Departamento de

Ingeniera Metalrgica acogieron con gran responsabilidad y as, en un largo anlisis llevado a

cabo con reuniones de trabajo, estudio y discusin, se lleg al convencimiento de que el

programa de pregrado en ingeniera metalrgica haba cumplido su ciclo y era necesario

modernizarlo con miras a enfrentar los retos del siglo XXI; de ah surgi elo programa de

pregrado en ingeniera de materiales. En este contexto se entiende que la ingeniera de materialeses una evolucin natural de la ingeniera metalrgica. En realidad, esto mismo ha ocurrido en

otros pases.

Ingeniera de Materiales es el conjunto de principios cientficos y aplicaciones tecnolgicas que

tratan de la composicin y estructura de los materiales, de la manera en que estos factores se

relacionan con sus propiedades o su comportamiento y de la forma en que se pueden adaptar a las

necesidades del hombre.

En la Universidad de Antioquia se dieron todas las condiciones para iniciar un gran programa de

estudio de los materiales, al menos en personal, grupos de investigacin y estructura bsica.

Adems al nivel de posgrado se colaboraba con otras facultades en la Maestra y el Doctorado en

ciencias Qumicas.

Luego de graduar sus primeros ingenieros de materiales, se creado una Maestra en Materiales y

Procesos y adems la lnea de Materiales es una de las que conforman la propuestas de doctorado

que ha presentado la Facultad.

Adems, la Universidad fue gestora fundamental del Centro de Desarrollo Metalmecnico y con

algunas fundaciones suizas estableci el Centro Tcnico de la Fundacin, que luego se ampli al

programa de la Industria Metalmecnica Ecoeficiente, de modo que el CTF-IME es ahora un


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centro de desarrollo donde participan las fundaciones mencionadas, la industria en especial

SOFASA- y las universidades de Antioquia y Eafit.

En la Universidad Eafit

En la Universidad Eafit los materiales se han estudiado en sus carreras de Ingeniera Mecnica yde Produccin pero de manera incipiente, aunque sus laboratorios hacen trabajos para la

industria. Sin embargo la mayor contribucin de esta Universidad sin duda ha sido la creacin,

con Acoplsticos y la GTZ, del Instituto del Plstico y el Caucho. Se tienen especializaciones y

Maestra en el campo de los materiales polimricos.

En la Universidad Pontificia Bolivariana

En las carreras de Ingeniera Mecnica y Qumica ha habido estudio de los materiales, adems

los materiales son lneas de trabajo al nivel de Maestra y Doctorado en Ingeniera y existe all un

Grupo de Investigacin en Nuevos Materiales.

En la Universidad del Valle [20]

.

El origen del programa de ingeniera de Materiales en la Universidad del Valle proviene de tres

vertientes: la ingeniera civil, la ingeniera qumica y la ingeniera mecnica. En 1992 fue creado

el Departamento de Materiales de Ingeniera, que era antes una seccin, y mucho antes un

instituto de Investigacin que se llam IDELAC, Instituto de la Construccin, que fue fundado en

1965 y dur hasta 1992, aunque ya estaban integrados sus miembros con la Seccin de

Materiales.

En el Departamento se continu trabajando ampliamente en el campo de los materiales deingeniera, y prueba de ello es el Plan de Estudios de Especializacin en Materiales de Ingeniera,

el cual fue aprobado por Resolucin 112 de octubre 23 de 1991 por el Consejo Superior de la

Universidad del Valle y que empez labores en agosto de 1993. La creacin de esta

Especializacin implica la existencia de personal calificado en el rea y de instalaciones y

laboratorios adecuados ; aspectos que aunados a otras circunstancias previas, motivaron la

elaboracin de la propuesta de creacin de un pregrado en Ingeniera de Materiales.

Sobre la creacin de Ingeniera de Materiales se realiz una consulta a diferentes empresas en

distintos sectores industriales. La acogida por parte de la industria fue positiva: de 100 encuestas

enviadas, se obtuvo la respuesta del 35%, dentro de las cuales dos eran agremiaciones, Andi y

Camacol, las cuales consideran que al nivel de sus afiliados el ingeniero de materiales sera de

gran apoyo.

Se concluy que los ingenieros de materiales, ya sean generales o especializados, tendran

permanente demanda por parte de compaas productoras de materiales, manufactureras, de

servicios, firmas consultoras, gobierno, institutos de investigacin, universidades e institutos

tecnolgicos. Con todos estos argumentos la Universidad del Valle procedi a crear el pregrado

en Ingeniera de Materiales.


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Otras institucionesEn otras universidades se trabaja en materiales en sus departamentos de Fsica, Qumica,

Ingeniera Mecnica e Ingeniera Qumica, tal es el caso de la Universidad de los Andes, la

Universidad del Norte, la Universidad del Cauca, la Universidad Tecnolgica de Pereira y otras.

Conclusin

En este resumen se ha pretendido dar una visin sobre los materiales de ingeniera en Colombia y

presentar una idea de los logros en la educacin, la investigacin y la industria, as como de las

limitaciones y carencias.

Salta a la vista que se necesita ms estudio, ms investigacin y la modernizacin y el

establecimiento de ms empresas en este sector. Por ello para una redefinicin desde del punto de

vista de las empresas de la industria de materiales se deben considerar cuatro grandes reas:

- Extender el valor de la a ciencia y la ingeniera de los materiales

- Trabajar con los laboratorios institucionales del gobierno y de las universidades para establecer

su propio papel en la construccin de una base aceptable de conocimientos para la comprensin

fundamental de los materiales.

- Construir consorcios y coparticipaciones con clientes.

- Integrar nuestro conocimiento y entendimiento con el de los dems para lograr los mejores

niveles de funcionalidad social, econmica y ecolgica.

En esta, como en todas las actividades tecnolgica, la interaccin universidad - gobierno -

empresas allanara muchos caminos.

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laciencia yla tecnología (1)

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