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    Detrás de cada prótesis dental hay un proceso de ingeniería de alta precisión que exige exactitud milimétrica en el tallado de metales biocompatibles. Foto: archivo Unimedios.

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    Las pruebas de micromecanizado se realizaron en los laboratorios de la Facultad de Ingeniería de la UNAL. Foto: Valeria Peña, Unimedios.

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    Montaje de la probeta en el equipo de micromecanizado, etapa previa a las pruebas que permitieron ajustar los parámetros de corte. Foto: José Cabas, magíster en Ingeniería Mecánica - Investigación de la UNAL.

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    Microfresa de 0,9 milímetros usada para esculpir la aleación de cobalto, cromo y molibdeno en prótesis dentales de alta precisión. Foto: José Cabas, magíster en Ingeniería Mecánica - Investigación de la UNAL.

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    El investigador utilizó micromecanizado en seco, un proceso que evita el uso de lubricantes para mantener las piezas limpias y seguras. Foto: Valeria Peña, Unimedios.

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    José Daniel Cabas Daza, ingeniero mecánico, desarrolló un estudio pionero sobre la superaleación usada en implantes dentales. Foto: Valeria Peña, Unimedios.

2025-10-27

Optimizan aleación usada en implantes dentales


Dichos metales, raros y de alto valor industrial, provienen de distintas regiones del planeta. El cobalto, de tono gris azulado, se obtiene de la cobaltita y suele extraerse junto al cobre y el níquel en países como la República Democrática del Congo, que concentra más del 60 % de la producción mundial, además de Rusia, Canadá y Australia. Es el elemento que permite que la aleación conviva con el cuerpo humano sin generar rechazo (biocompatibilidad).

El cromo, brillante y resistente, procede de la cromita, abundante en Sudáfrica, Kazajistán, India y Turquía, y aporta protección frente a la oxidación y la corrosión; y el molibdeno, extraído de la molibdenita en China, Estados Unidos, Perú y Chile, otorga rigidez y estabilidad térmica, haciendo que el material soporte altas temperaturas sin deformarse.

Combinados, estos tres elementos forman un supermaterial cuya estructura metálica es tan dura como el acero, estable frente al calor y resistente al paso del tiempo, lo que garantiza que soporte años de fricción, humedad y cambios de temperatura dentro del organismo.

Esa mezcla de fuerza, durabilidad y biocompatibilidad la convierte en la materia prima ideal para fabricar implantes dentales, prótesis articulares e instrumentos quirúrgicos de larga duración, piezas que deben ser tan precisas como seguras, capaces de permanecer en el cuerpo sin causar rechazo ni deterioro.

Sin embargo, en su fortaleza también está su mayor dificultad. Esta aleación, tan resistente y estable, se comporta como un metal indomable, porque su dureza extrema y su baja capacidad para disipar el calor ponen a prueba las herramientas milimétricas encargadas de tallarla. Estas “microherramientas” son fresas metálicas de alta precisión, del tamaño de una aguja gruesa, que giran miles de veces por segundo para dar forma a los componentes de una prótesis dental.

“A esa escala, cualquier exceso de fricción genera calor, y ese calor concentrado en la punta de la herramienta puede deformarla o fracturarla en cuestión de minutos. El resultado son procesos más costosos y un desgaste constante de los equipos”, señala el ingeniero mecánico José Daniel Cabas Daza, magíster en Ingeniería Mecánica - Investigación de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), quien se propuso entender a fondo cómo se comporta el material durante el corte y encontrar la manera más eficiente de trabajarlo.

Ingeniería de precisión para un material casi indomable

En términos técnicos, el trabajo caracterizó la maquinabilidad de la aleación, es decir, analizó qué tan viable es mecanizarla sin que las herramientas se deterioren prematuramente y qué parámetros de corte permiten extender su vida útil.

Para lograrlo, el investigador aplicó la técnica de micromecanizado en seco, un proceso que prescinde de lubricantes o refrigerantes —sustancias que ayudan a reducir la fricción en la industria tradicional—. En el campo biomédico, esta modalidad resulta crucial porque evita contaminar las piezas y reduce residuos industriales, haciendo el proceso más limpio, sostenible y seguro para uso médico.

El modelo experimental se basó en el método Taguchi, una estrategia estadística que permite optimizar procesos complejos con un número limitado de pruebas. En lugar de realizar cientos de ensayos, este método combina cuidadosamente variables como la velocidad de corte, el avance y la profundidad para identificar la configuración más eficiente. Así, el estudio determinó cómo pequeñas variaciones en estos parámetros afectan el desgaste y el rendimiento de las microherramientas.

También se aplicó la ecuación de Taylor, un principio clásico de la ingeniería que relaciona la velocidad de corte con la duración de la herramienta permitiendo estimar el punto exacto en que comienza a perder eficacia.

Durante las pruebas se analizaron tres variables principales: la velocidad de rotación (qué tan rápido gira la herramienta), el avance

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Imagen Unimedios | Agencia de Noticias UN

Unimedios | Agencia de Noticias UN

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