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Láser para procesos de grabado rápidos y económicos

El proceso de grabado químico se utiliza para producir piezas extremadamente precisas difíciles de fabricar empleando técnicas convencionales. Este proyecto ha desarrollado un nuevo tanque y proceso de grabado en fase líquida que pueden ser empleados en el tratamiento superficial termomecánico mediante láser de metales y aleaciones metálicas. Este proceso, flexible y rentable, de grabado en fase líquida asistido por láser puede encontrar aplicaciones importantes en la microfabricación de estructuras, como componentes electromagnéticos y semiconductores.

Tecnologías industriales

Con la aparición de las microtecnologías, la necesidad de desarrollar procesos y tecnologías avanzados en el campo de la microfabricación va en aumento. Precisamente, todavía hoy, la fabricación de micropiezas extremadamente precisas es un proceso muy costoso debido a que los equipos necesarios siguen siendo extremadamente caros. Esta es la razón por la que las tecnologías de microfabricación se emplean actualmente en el desarrollo a gran escala de distintos sistemas micromecánicos, como sensores y actuadores, o aplicaciones de óptica integrada. Para abordar el problema, este proyecto, financiado con fondos comunitarios, se ha centrado en técnicas de grabado químico muy difundidas en distintas industrias, dadas las importantes ventajas que ofrecen. Entre éstas figuran una excelente precisión, repetibilidad y bajo coste, además de la capacidad para producir materiales elaborados extremadamente duraderos y fiables, con propiedades avanzadas. De este modo, el resultado del proyecto ha sido un tanque de grabado en fase líquida y un proceso de tratamiento superficial termomecánico asistido por láser para metales y aleaciones metálicas. El tanque de grabado en fase líquida desarrollado consiste en un conjunto pulverizador y una cubeta conectados entre sí mediante sopladores elastoméricos. El tanque, que no permite que el líquido de ataque y el rayo láser se crucen, puede emplearse tanto con líquidos reactivos como no reactivos, utilizando inyectores coaxiales. Dadas las propiedades que ofrece, es decir: caudal constante sobre grandes superficies de trabajo, refrigeración y transporte másico eficientes; esta tecnología puede aplicarse a procesos láser para mejorar la calidad y la reproducibilidad. Utilizando líquidos avanzados recién desarrollados y el nuevo tanque, el proceso de grabado químico asistido por láser puede ser significativamente optimizado. Esto se ha demostrado utilizando un láser Nd:YAG para mecanizar aleaciones superelásticas de NiTi sensibles a la temperatura, exhibiendo el material procesado una mejora substancial de sus propiedades, incluyendo la rugosidad superficial. Este proceso económico y preciso podría ser una solución técnica viable para determinados problemas a los que se enfrentan muchos tipos de industrias, incluso para producciones a pequeña escala.

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