Superar las tensiones térmicas y de los bordes de corte para maximizar el rendimiento

Incluso la más mínima concesión puede dar lugar a diferencias significativas en la calidad de los productos finales, ya se trate de sistemas de frenos ABS, fundamentales para la seguridad, o de microfiltros resistentes a la corrosión. Ahora que la competencia en el sector manufacturero es más dura que nunca, cada ventaja cuenta.

Para alcanzar los más altos niveles de calidad, es necesario superar los problemas críticos relacionados con el estrés térmico y el estrés en el filo. Para comprender las repercusiones negativas que estos problemas pueden tener, es importante saber cómo se originan. Analicemos cada uno de ellos por separado.

Estrés térmico

La tensión térmica, como su nombre indica, es el resultado del calor generado durante el proceso de mecanizado de metales y se asocia principalmente al corte por láser. En la práctica, este calor puede provocar la deformación del material. Incluso cuando las deformaciones se producen a escala micrométrica, las más mínimas imperfecciones pueden limitar directamente la eficacia de los componentes cortados por láser, lo que a menudo los hace inadecuados para aplicaciones que exigen unos niveles de calidad inflexibles.

Tensión en los bordes

Por otro lado, la tensión en el filo es consecuencia del estampado. En este caso, la tensión térmica se sustituye por una deformación física en el filo. Como resultado del proceso de corte, en el que se utilizan cuchillas para cortar chapas metálicas y crear los componentes deseados, la tensión física suele extenderse más allá del filo.

Al afectar negativamente a la planitud de la pieza en bruto, la calidad del componente se ve, en última instancia, comprometida. Cuando se requiere que las piezas cumplan con altos niveles de precisión, estas deficiencias deben superarse —o evitarse por completo—.

Como es lógico, se ha trabajado mucho para reducir el impacto de estos dos tipos habituales de tensión. La tensión térmica, por ejemplo, ha sido objeto de numerosas investigaciones académicas que han permitido predecir y tener en cuenta con precisión los campos de tensión térmica. Del mismo modo, se han desarrollado técnicas posteriores al mecanizado, como el sobredoblado, para corregir los problemas derivados de la tensión en el filo de corte.

El problema es que estas soluciones añaden tiempo, costes y complejidad a los procesos de mecanizado, lo que podría afectar negativamente a la competitividad de los fabricantes en el mercado. Además, los fabricantes deberían plantearse si el exceso de ingeniería en soluciones defectuosas supone una concesión que podría reflejarse en sus productos finales.

En Precision Micro creemos que estos problemas están intrínsecamente ligados a los métodos tradicionales de mecanizado de chapa, como el corte por láser y el estampado. Y, en lugar de intentar solucionarlos, los fabricantes deberían buscar métodos alternativos para mejorar la calidad de los componentes.

Aprovechar una ventaja

Mediante el proceso de grabado fotoquímico, los fabricantes pueden contar con la producción de componentes de ingeniería de precisión, sin el problema de las tensiones. Al eliminar el problema de la transferencia de calor del corte por láser y la fuerza de impacto físico de las técnicas mecánicas, se elimina el riesgo de deformación y los consiguientes problemas de control de calidad.

Al combinar la chapa metálica con una máscara fotorresistente impresa mediante CAD de los componentes necesarios (que se graban selectivamente con agentes químicos de grabado), el grabado fotoquímico ofrece una opción menos invasiva, más delicada y altamente repetible para crear componentes complejos de la máxima calidad.

Si tenemos en cuenta las aplicaciones que exigen los más altos niveles de precisión y exactitud, junto con los parámetros y limitaciones específicos de metales como el aluminio y el titanio, queda claro que el grabado fotoquímico puede ser un proceso de mecanizado de metales sin igual. Además de esta capacidad, el proceso permite fabricar componentes en plazos de entrega cortos y a bajo coste, sin necesidad de mecanizado posterior.

En la práctica, las ventajas que ofrece el grabado fotoquímico —frente a los métodos tradicionales de corte por láser y estampado— permiten a los fabricantes obtener una clara ventaja sobre la competencia al suministrar a los fabricantes de equipos originales componentes que cumplen con sus especificaciones en todo momento.