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Tecnología láser de corte con diamante para que brille la industria europea

Los investigadores del proyecto DIPLAT trabajan con tecnología láser para desarrollar una nueva generación de herramientas industriales de alto rendimiento con diamante.

En numerosos sectores industriales y manufactureros se utilizan materiales ultra duros como el diamante. Para facilitar las operaciones de corte, perforación y rectificado se integran, por ejemplo, partículas pequeñas de diamante en las hojas de sierra, los trépanos y las muelas, respectivamente. Tales partículas pueden también pulverizarse y transformarse en pasta de diamante que se emplea en tareas de pulido o de rectificado muy preciso. Sin embargo, y de forma paradójica, la extrema dureza del diamante (cualidad que justifica su gran valor industrial) es precisamente lo que obstaculiza desde hace un tiempo la creación de una nueva generación de herramientas de alto rendimiento. Se han encontrado grandes dificultades técnicas para conseguir geometrías y estructuras complejas y tridimensionales de forma libre a partir de materiales industriales ultra duros como el diamante. Por esta razón, en enero de 2013 se puso en marcha, gracias a fondos europeos, el proyecto DIPLAT, cuya finalidad es probar de forma pionera una técnica innovadora con láser. Ello permitirá que la industria europea aproveche plenamente las oportunidades que ofrece el mercado al alza del mecanizado de altas prestaciones. De hecho, se espera que este proyecto (dotado con una financiación europea total de 3,2 millones de euros) ponga al alcance posibilidades sin precedentes en el diseño de dichas herramientas. De esa manera disfrutarán de una singular ventaja competitiva las pymes europeas especializadas en el sector del mecanizado. Los artífices de DIPLAT se proponen sacar partido a las posibilidades brindadas por los láseres de pulsos cortos y ultra cortos de gran luminosidad. La nueva técnica de mecanizado utilizará la ablación con láser pulsado (PLA) tridimensional y se desarrollará y probará teniendo en mente diversas aplicaciones industriales. La ablación con láser consiste en eliminar material de una superficie sólida irradiándola con un haz láser a fin de conseguir un filo más liso y definido. En concreto, en el proyecto se trabaja con diamante policristalino (PCD), un material que suele poseer una resistencia a la abrasión hasta quinientas veces superior a la del carburo cementado, y cuya elevada conductividad térmica permite transferir y alejar el calor del filo de corte (lo cual impide que la herramienta se desgaste con rapidez). Los productos con PCD se utilizan con profusión en numerosos sectores (automoción, aeroespacial, electrónico, maderero y óptico). Si bien los materiales con PCD que contienen cristales más grandes presentan mayor resistencia a la abrasión, su borde de corte es menos liso. En cambio, si contienen cristales más pequeños, el borde de corte es más afilado, pero la herramienta posee una vida útil más corta. Otro material que se utiliza con fines abrasivos es el nitruro de boro cúbico (CBN), el segundo material más duro, después del diamante sintético. Una ventaja física del CBN, en relación a los demás materiales abrasivos habituales, es que, además de ser más duro a temperatura ambiente, conserva su dureza en un rango de temperaturas más amplio. DIPLAT aspira a lograr que los fabricantes de herramientas puedan diseñar superficies funcionales muy específicas (con microgeometrías controladas) empleando estos materiales, de forma que la industria cuente exactamente con las herramientas de grandes prestaciones que ambiciona. Seguidamente, el equipo del proyecto (programado hasta julio de 2016) probará las características superiores de las nuevas herramientas, en cuanto a rendimiento y funcionalidad, en aplicaciones industriales difíciles. DIPLAT supone uno de los pilares de las nuevas tecnologías de mecanizado y contribuirá a situar al sector manufacturero europeo a la vanguardia del mecanizado de alto rendimiento. Los adelantos previstos dotarán a los usuarios finales de mayor funcionalidad y de máquinas con prestaciones excelentes y supondrán, a la larga, un impulso a la competitividad europea. Para más información, consulte: DIPLAT www.fp7-diplat.eu/

Países

Suiza

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12 Julio 2016