Fotograbado: un método de mecanizado versátil para casi cualquier metal

¿Una solución válida para todos?

El fotograbado no es un proceso universal. Para lograr resultados óptimos para clientes de todos los sectores industriales, Precision Micro debe colaborar estrechamente con ellos, profundizar en los detalles de cada proyecto y, por supuesto, optimizar los parámetros del proceso y los agentes de grabado adecuados para cada metal concreto, con el fin de garantizar el éxito. Como empresa, puede aplicar el fotograbado a una gama de más de 2.000 tipos de metales, fruto de más de 50 años de experiencia en el sector.

Prácticamente cualquier metal puede someterse a fotograbado, pero algunos —como el acero inoxidable, el cobre y el níquel— son más fáciles de trabajar que otros, como el aluminio y el titanio. Existe una creciente demanda por parte de la industria de metales más resistentes, ligeros y, en general, de mayor rendimiento, sin dejar de cumplir con estrictos parámetros de coste. A menudo, son precisamente estos metales los más difíciles de mecanizar de forma rentable, y es aquí donde el equipo de ingeniería de Precision Micro centra sus esfuerzos para garantizar la satisfacción del cliente y mantener su posición como proveedor líder del mercado europeo.

A continuación se describen los principales grupos de metales que demandan los clientes, así como el proceso de fotograbado y los componentes típicos que se fabrican.

Acero y aceros inoxidables

Precision Micro graba más de dos millones de componentes de acero al mes, utilizando una amplia gama de calidades de acero inoxidable de las series austenítica, ferrítica y martensítica, así como calidades especializadas que presentan una elevada resistencia a la fatiga, como las bandas de acero Sandvik Chromflex.

Debido a su versatilidad, el acero inoxidable se utiliza en una amplia variedad de productos y aplicaciones, y a menudo se prefiere por su menor coste.

Precision Micro es una empresa especializada en la fabricación de resortes y elementos flexibles de acero inoxidable utilizados en aplicaciones críticas para la seguridad, como satélites, sistemas de frenado ABS, biosensores y sistemas de inyección de combustible. En estas aplicaciones, los elementos flexibles deben «flexionarse» millones de veces sin fallos y, dado que el fotograbado no altera la resistencia a la fatiga ni la planitud del acero inoxidable, a menudo se considera el proceso óptimo.

El fotograbado también se utiliza ampliamente en la fabricación de mallas de acero , filtros y tamices a medida, ya que, a diferencia del trabajo convencional de la chapa metálica, este proceso ofrece una complejidad ilimitada: solo se paga por el primer orificio. Además, dado que el fotograbado no altera el acabado mecánico de la superficie del acero inoxidable, los diseñadores de acabados interiores de automóviles lo han adoptado para la fabricación de rejillas de altavoces de alta gama, complejas y muy detalladas.

En el sector médico, los aceros de grado quirúrgico con altos grados de dureza se someten a un proceso de grabado para fabricar una amplia gama de instrumentos quirúrgicos; Precision Micro produce miles de sierras óseas sagitales y oscilantes cada mes.

Los productos químicos de grabado tratan con la misma eficacia tanto los materiales duros como los blandos, a diferencia del estampado, en el que los materiales más duros provocan el desgaste de las herramientas y su posterior reacondicionamiento.

Níquel y aleaciones de níquel

El níquel presenta una gran resistencia al calor y a la corrosión, y se utiliza habitualmente como recubrimiento protector exterior para metales más blandos.

Precision Micro realiza micrograbados en una amplia variedad de componentes de níquel para el sector médico, entre los que se incluyen contactos electrónicos para audífonos y componentes destinados a condensadores de baterías para implantes activos.

La alpaca es la opción más rentable para el blindaje de dispositivos electrónicos, ya que se puede soldar, no se oxida y no requiere recubrimientos adicionales. El diseño digital de las herramientas compensa el elevado coste de las matrices de prensado, y se pueden incorporar líneas de plegado para que los componentes se puedan conformar a mano.

El Inconel es una superaleación a base de níquel para altas temperaturas que, además de una resistencia térmica superior, presenta una excelente resistencia a la corrosión, la presión y la oxidación. Son precisamente estas propiedades las que dificultan su mecanizado y, de hecho, su fotograbado. Sin embargo, como especialista en el grabado de «metales difíciles de mecanizar», Precision Micro ha desarrollado un proceso patentado para el fotograbado de Inconel, con el que fabrica placas para pilas de combustible con complejos canales bipolares grabados y discos de flujo que entran en contacto con líquidos y gases corrosivos.

Cobre y aleaciones de cobre

El cobre se suele utilizar en aplicaciones electrónicas debido a su alta conductividad térmica y eléctrica. Sus propiedades (al igual que ocurre con otros tipos de metales) pueden mejorarse para aplicaciones específicas mediante la creación de una aleación con otro metal. Por ejemplo, añadir berilio aumenta la resistencia mecánica del cobre.

El cobre y sus aleaciones son muy duraderos, dúctiles y maleables, lo que significa que son muy adecuados para el conformado y el recubrimiento tras el grabado,

Precision Micro fabrica cada mes miles de contactos eléctricos tridimensionales, clavijas, terminales, juntas EMI, blindajes, matrices de conductores y conectores para aplicaciones en los sectores de la automoción, la electrónica, la industria aeroespacial y el sector médico.

El titanio y sus aleaciones

El titanio es conocido por su resistencia, ligereza, comportamiento a altas temperaturas y biocompatibilidad. El grabado del titanio resulta difícil porque, al exponerse al aire, forma una capa protectora de óxido, lo que impide grabarlo con los productos químicos habituales.

Precision Micro utiliza productos químicos de grabado especializados y de eficacia probada que resuelven este problema y, por lo tanto, es una de las pocas empresas de fotograbado del mundo capaz de ofrecer servicios de fotograbado de titanio a escala industrial.

Precision Micro se especializa en el grabado de mallas biocompatibles para aplicaciones craneales, dentales y de baterías de marcapasos destinadas al mercado de los dispositivos médicos. Estas mallas complejas y, en ocasiones, ultradelgadas se benefician del hecho de que el fotograbado permite crear todas las aberturas y avellanados al mismo tiempo, lo que lo convierte en un proceso más económico que los procesos de corte por láser y mecanizado de la competencia.

Mediante la combinación de fotograbado y soldadura por difusión, Precision Micro también puede fabricar canales integrados complejos en intercambiadores de calor de placas de forma más económica que con el mecanizado convencional o la perforación por láser.

El aluminio y sus aleaciones

El aluminio presenta muchas de las características del titanio —en particular, su elevada relación resistencia-peso y su resistencia natural a la corrosión—, pero a un coste menor. Si bien el titanio es más resistente y más resistente a la corrosión que el aluminio, tiene un límite de fatiga relativamente bajo, lo que hace que el aluminio sea muy adecuado para aplicaciones aeroespaciales en las que los límites de fatiga deben ser elevados.

El aluminio es difícil de fotograbar con eficacia, ya que la energía térmica que libera durante el proceso suele dar lugar a un borde rugoso y granulado.

Precision Micro ha desarrollado un método propio para el grabado de aluminio y sus aleaciones, que permite obtener perfiles de bordes comparables a los que se consiguen con el grabado en acero inoxidable. Además, cuenta con la certificación AS 9100, la norma de sistemas de gestión de la calidad exigida para suministrar a las principales empresas aeroespaciales, espaciales y de defensa del mundo.

Entre sus aplicaciones típicas se incluyen las rejillas de admisión de aire para helicópteros, que son ligeras y conservan las propiedades del material durante su fabricación, así como las placas de transferencia de calor utilizadas en deshumidificadores y motores de aeronaves. Estos conjuntos de placas suelen requerir múltiples diseños que pueden fabricarse de forma rentable mediante fotograbado e incluyen canales lisos para mejorar el flujo de aire.

Resumen

Gracias a su gran versatilidad y rentabilidad, no es de extrañar que el fotograbado se haya convertido en una de las tecnologías de mecanizado de metales con mayor crecimiento en la actualidad. La capacidad de grabar la más amplia gama de metales es fundamental a la hora de elegir un proveedor de fotograbado, al igual que la colaboración desde las primeras fases del diseño para garantizar el éxito en la fabricación y una comercialización más rápida. Precision Micro cuenta con más de 50 años de experiencia como especialista en fotograbado y es la empresa líder en el mercado europeo de fotograbado.

Gracias a su inversión constante en investigación y desarrollo de agentes químicos de grabado y parámetros de proceso, hoy en día es posible procesar incluso los metales más difíciles en grandes cantidades y con altos niveles de precisión y repetibilidad.