¿QUÉ ES LA INGENIERÍA DE MATERIALES?
La Ingeniería de Materiales es la profesión relacionada con los procesos de diseño, procesamiento o fabricación, uso y reciclado de cualquier tipo de materiales, sean estos metales, cerámicos, polímeros, materiales compuestos o semiconductores. Se basa en un conocimiento profundo de las propiedades mecánicas, eléctricas, electrónicas, magnéticas, ópticas, térmicas y biológicas de los materiales, así como de la estrecha interrelación entre la estructura atómica y molecular, las propiedades, el procesado y las posibles aplicaciones (Paradigma de los Materiales). En pocas palabras, los ingenieros en materiales son los expertos en materiales.
La Ingeniería de Materiales está relacionada con todos los materiales que nos rodean: el hierro y el acero, el vidrio, el cemento, los hules, los plásticos, los transistores, los diamantes sintéticos, los microprocesadores, los discos compactos, las superaleaciones de los cohetes espaciales, son solo algunos ejemplos de materiales y de sus aplicaciones. Los ingenieros en materiales trabajan constantemente en descubrir y diseñar nuevos materiales, procesos y aplicaciones; en mejorar procesos de producción y fabricación; en la protección de los materiales de la corrosión o desgaste, y en el reciclaje de materiales valiosos entre otras actividades.
La Ingeniería de Materiales es una profesión multidisciplinaria, ya que se considera el resultado de la intersección de varias disciplinas como la Metalurgia, la Química, la Física del Estado Sólido, la Ingeniería Química, la Ingeniería Mecánica y la Ingeniería Eléctrica o Electrónica. Es una profesión afín a la Ingeniería Química.
El ingeniero de materiales utiliza los Procesos y Operaciones Unitarias para realizar las transformaciones en el estado, la composición y las propiedades de los materiales. Estas operaciones y procesos incluyen el rolado, el martillado, el forjado, el moldeado, el soplado, la fundición, el tratamiento térmico, el sinterizado, el anodizado, el galvanizado, el nitrurado, el rociado, la soldadura, la cristalización, la filtración, la electrodeposición, la deposición por vapor, la deposición por haz de iones, la evaporación, la ablación láser, la pulverización catódica (sputtering) entre otras.
Además de amplios conocimientos en ciencias como Física y Química, el ingeniero de materiales también requiere conocimientos en áreas como la Administración, Contabilidad y Finanzas, la Ecología y las Relaciones Humanas para la realización de su labor diaria.
La formación del ingeniero de materiales incluye no solo las ciencias básicas (Física, Química), sino también temas como Fenómenos de Transporte, Termodinámica, Física y Química del Estado Sólido, Electrónica, Corrosión, Simulación Numérica de Materiales, Tecnologías de Fabricación e Ingeniería Económica, entre otras.
Industrias donde trabaja
En general, el ingeniero metalúrgico trabaja en las industrias de extracción y procesamiento de materiales para producir materias primas (ej. minería), así como en las industrias que usan estas materias primas para producir máquinas, herramientas, estructuras y productos de uso cotidiano así como de avanzada tecnología. Ejemplos de estas industrias son: industria de extracción (minería; otras); industria automotriz; industria aeronáutica; industria aeroespacial; industria naval; sector de energías sostenibles; sector de bioingeniería; industria energética; industria de defensa; industria pesada en general; industria química; industria metalúrgica en general; industria metalmecánica; industria de plásticos; industria cerámica y de refractarios; industria del vidrio; industria electrónica; industria de microprocesadores; industria médica; industria de protección de la corrosión; empresas de reciclaje y de gestión ambiental; empresas de restauración y rehabilitación de estructuras y maquinaria. También los ingenieros en materiales trabajan en centros de investigación, desarrollo e innovación; laboratorios y empresas de ensayos destructivos y no destructivos de materiales; centros de creación de empresas; en empresas consultoras; en organismos estatales; en Universidades; en la regencia de industrias de procesamiento de materiales, entre otras organizaciones.
Podemos encontrar ingenieros en materiales en todas las etapas de las industria citadas anteriormente, como por ejemplo: definición de proyecto; estudios técnicos y económicos; evaluación de la seguridad, durabilidad y vida útil de materiales y componentes; estudios de reemplazo de equipos; peritajes; presupuestos; búsqueda y extracción de materias primas; diseño y elaboración de nuevos materiales y productos; selección de materiales para una aplicación; análisis estructural de materiales; especificaciones de materiales y productos; trámites de los permisos requeridos; diseño de procesos de fabricación; modelización y optimización de los materiales y de componentes de maquinaria o estructuras; ubicación y distribución de la planta; diseño y selección de herramientas y equipos; diseño de moldes y troqueles; planificación y dirección del proyecto; planificación de la instalación de planta; procura de los materiales y equipos; instalación y montaje de equipos; arranque de la planta; fabricación propiamente dicha; programación de la producción; control y operación del proceso; control de inventarios; control de costos y presupuestos; mantenimiento; procedimientos y controles operativos; control y gestión de calidad; ensayos destructivos y no destructivos de materiales; estudios y diagnóstico de fallas en materiales; investigación y desarrollo; manejo y capacitación del personal; almacenamiento de materiales; gestión ambiental y de la salud y seguridad ocupacional; auditorías internas y externas; prevención de la contaminación ambiental; recuperación y reciclado de materiales; restauración y rehabilitación de estructuras, maquinaria o sus componentes; tratamiento de desechos peligrosos; Gerencia; servicios técnicos; ventas y mercadeo, entre otras.
La Ingeniería de Materiales está en el centro de algunas de las áreas más avanzadas de la tecnología, tales como: ingeniería forense; nanotecnología; celdas solares; baterías de ion-litio; materiales con memoria; materiales superconductores; fibras de carbono; espumas metálicas; aerogeles; nanotubos; fulerenos y grafeno; materiales biocompatibles; metales porosos; materiales biomiméticos; prótesis y dispositivos biomédicos, entre otras.
Los ingenieros de materiales se rigen por elevados principios de excelencia ética y profesional. Son profesionales con una sólida formación teórico-práctica, creativos e innovadores. La Ingeniería de Materiales es una de las profesiones de mayor demanda en los países desarrollados, y se considera una de las profesiones del futuro.