¿Qué metales son aptos para el grabado químico?

Cómo grabar metal

Antes de entrar en detalle sobre los distintos metales que se pueden grabar, conviene explicar brevemente el proceso para que puedas entender por qué optamos por el grabado químico del metal.

En la fabricación moderna, el grabado de metales se realiza mediante productos químicos debido a su alta precisión y su bajo índice de fallos. El proceso de grabado químico consiste en «imprimir» el diseño del componente sobre fotorresinas, que se laminan sobre el metal elegido. A continuación, se retira el exceso de fotorresina y se graba el metal expuesto.

Grabado químico de metales: Resumen de materiales

Prácticamente cualquier metal puede grabarse químicamente, pero, al igual que ocurre con la mayoría de los procesos de mecanizado de metales, algunos son más fáciles de grabar que otros.

Dado que la demanda del sector industrial suele centrarse en metales con características atractivas, es en estos metales en los que centramos nuestros esfuerzos para garantizar que nuestros procesos se desarrollen de acuerdo con las exigencias del mercado de nuestros clientes.

Grabado de titanio y sus aleaciones

El titanio es ligero, resistente y presenta un excelente comportamiento frente a la fatiga, además de ofrecer una gran resistencia en entornos agresivos. Sin embargo, estas propiedades tan favorables resultan problemáticas a la hora de mecanizarlo.

La elevada resistencia del titanio, su baja conductividad térmica y su reactividad química con los materiales tradicionales de las herramientas (a temperaturas elevadas) reducen considerablemente la vida útil de las herramientas durante el mecanizado.

Su módulo de Young relativamente bajo provoca una recuperación elástica y vibraciones, lo que da lugar a una mala calidad de la superficie del producto acabado.

Además, durante el torneado y el taladrado se generan virutas largas y continuas, lo que puede provocar que se enreden con la herramienta de corte, lo que dificulta el mecanizado automatizado.

El uso del grabado químico resuelve muchos de estos problemas, pero incluso el grabado del titanio resulta complicado, ya que este metal forma una capa protectora de óxido al exponerse al aire, lo que impide grabarlo con los productos químicos habituales.

Para superar este problema, se necesitan equipos especializados y productos químicos de proceso —normalmente ácido fluorhídrico— a fin de fabricar piezas grabadas cuya calidad sea comparable a la de las fabricadas con materiales más convencionales.

Grabado en aluminio

El aluminio presenta muchas de las características del titanio —en particular, su elevada relación resistencia/peso y su resistencia natural a la corrosión—, pero, aunque el titanio es más resistente y más resistente a la corrosión que el aluminio, este último tiene un mejor límite de fatiga, lo que lo hace ideal para aplicaciones aeroespaciales.

En el mecanizado convencional del aluminio, hay varios factores que pueden afectar a la calidad del corte, entre ellos la reflectividad del calor y el recubrimiento de los troqueles de estampación.

Para muchos proveedores, el aluminio también es difícil de grabar con eficacia, ya que la energía térmica que libera durante el proceso suele dar lugar a un borde rugoso y granulado.

Al igual que con el titanio, se requiere un método patentado para el grabado del aluminio a fin de garantizar una calidad de los bordes comparable a la del acero inoxidable.

Grabado de acero y aceros inoxidables

Aunque el acero inoxidable es más fácil de grabar, sigue siendo necesario contar con experiencia y realizar una inversión considerable en tecnologías de procesamiento para optimizar los resultados para el cliente, especialmente en la fabricación en serie.

El proceso de grabado del acero inoxidable consiste en laminar el acero inoxidable con una máscara de fotorresina impresa con una imagen generada por ordenador del componente, que posteriormente se graba de forma selectiva con cloruro férrico, un agente químico de grabado seguro y reciclable.

Gracias a su versatilidad y a la amplia gama de calidades disponibles, el acero inoxidable se utiliza en una gran variedad de aplicaciones, todas las cuales se benefician de sus propiedades de ausencia de rebabas y tensiones, sin que ello suponga un aumento del coste por la complejidad de los componentes.

Grabado en cobre y aleaciones de cobre

Al ser un metal relativamente blando, el cobre se graba rápidamente con los productos químicos de grabado habituales, mientras que los procesos de mecanizado por contacto pueden deformar el metal y alterar sus propiedades.

El cobre y sus aleaciones son altamente conductores, duraderos, dúctiles y maleables, lo que significa que son muy adecuados para componentes electrónicos bidimensionales y tridimensionales.

Grabado de níquel y aleaciones de níquel

El níquel presenta una gran resistencia al calor y a la corrosión, aunque, una vez más, su grabado resulta relativamente sencillo con productos químicos de grabado estándar.

La alpaca es la opción más rentable para el blindaje de dispositivos electrónicos, ya que se puede soldar, no se oxida y no requiere ningún recubrimiento adicional.

Las herramientas digitales para el tratamiento de fotografías sustituyen a los costosos utillajes de prensa, y se pueden incorporar líneas de plegado para poder conformar a mano los componentes de blindaje contra interferencias electromagnéticas (EMI) y de radiofrecuencia (RFI).

Inconel

El Inconel es una superaleación a base de níquel para altas temperaturas que ofrece una resistencia térmica superior y presenta una excelente resistencia a la corrosión, la presión y la oxidación.

Son estas propiedades las que dificultan su mecanizado y, de hecho, su grabado.

Precision Micro ha desarrollado un proceso de grabado químico de Inconel y se ha especializado en placas microfluídicas con canales grabados complejos, como las placas para pilas de combustible bipolares.

¿Por qué debería elegir Precision Micro como mi proveedor de grabado químico?

El éxito en el grabado de cualquier metal depende de la experiencia y la destreza del proveedor de servicios de grabado químico que elijas.

Precision Micro cuenta con casi 60 años de experiencia en el grabado de metales y gestiona la mayor planta de grabado de chapa metálica de Europa.

La inversión continua en investigación y desarrollo de agentes químicos de grabado y parámetros de proceso permite que, en la actualidad, incluso los metales más difíciles de tratar puedan procesarse en grandes cantidades y con unos estándares muy exigentes en cuanto a tolerancias y precisión.

Todo ello se sustenta en sólidos sistemas de gestión de la calidad, y nuestro proceso de grabado cuenta con las certificaciones ISO 9100, IATF 16949, ISO 14001 y AS 9100.