Ensayan con técnicas electroquímicas para fabricar microcomponentes de forma eficiente

Dicyt

Las técnicas electroquímicas se han utilizado en la fabricación convencional desde hace casi un siglo y gozan de una gran importancia en industrias como la aeronáutica, en la que sirven para realizar piezas como las turbinas de los aviones. Sin embargo, su aplicación en la microfabricación es muy reciente. En los últimos años se ha visto la posibilidad de fabricar microcomponentes con estas técnicas utilizando corrientes pulsantes en lugar de corriente continua, como se ha hecho tradicionalmente. El Grupo de Ingeniería de Fabricación de la Universidad de León (ULE) estudia desde hace unos meses estos procesos.

Incluida entre los objetivos prioritarios de los planes nacionales y europeos de investigación, la microfabricación se ocupa de confeccionar elementos de máquinas, en general micropiezas, de un tamaño muy reducido y que se utilizan, entre otros campos, en diversos componentes electrónicos.

El proyecto que se lleva a cabo dentro de la Universidad de León radica en unos estudios realizados hace unos años por Julio Labarga, responsable del grupo, para la utilización de técnicas electroquímicas mediante corriente pulsante para conseguir un buen acabado superficial en piezas de un pequeño tamaño. En esta investigación, sin embargo, no se trata sólo de conseguir este acabado, sino que se pretende obtener toda la geometría del componente a partir de estos procesos, ha asegurado a DiCYT.

La técnica con la que experimenta el grupo es distinta a la de la electroquímica convencional, pues aquí la herramienta no toca la pieza durante el curso de la operación. “La herramienta es el cátodo y la pieza es el ánodo (el ánodo es un electrodo en el que se produce una reacción de oxidación, mientras que en el cátodo, la de reducción), y entre las dos está interpuesto un electrolito. Supongamos que tenemos un bloque de acero y quiero hacer un agujero con un electrodo que puede ser de grafito, por ejemplo. El grafito va avanzando y a medida que lo hace el ánodo se va disolviendo y el cátodo se va desprendiendo. Pero entre los dos siempre hay interpuesto un electrolito” y no se llegan a tocar, ha explicado.

Sin desgaste de la herramienta

Al no haber contacto entre la herramienta y la pieza, la primera no se desgasta y la segunda no genera residuos. Además, se consigue un acabado superficial “excelente”, por lo que el proceso es “interesante” y podría llegar a competir eventualmente con técnicas litográficas que se utilizan actualmente en la fabricación de componentes microelectrónicos, ha subrayado.

La condición para que este sistema sea utilizable es que el material de la pieza sea conductor, a menos que sea muy frágil como el vídrio o excesivamente duro como los cerámicos. Con estas condiciones, las posibilidades del microfabricado electroquímico son “enormes”, lo que le harían aplicable a diversas industrias necesitadas de piezas a esta pequeña escala. “Habría que analizar también el aspecto de la eficiencia. Pero desde un punto de vista tecnológico, las posibilidades que ofrecería son inmensas”, ha apuntado el investigador.

Un campo relativamente atrasado

Encuadrada entre la mesofabricación (el tamaño de las piezas de un reloj, por ejemplo) y la nanofabricación (un millón de veces inferior al milímetro) la microfabricación se ha desarrollado en los últimos años de una menor forma que la nanofabricación y está “relativamente atrasada”, aunque se ha conseguido dar pasos importantes en diferentes trabajos, como es la creación en Japón de complejas micromáquinas capaces de realizar diversas tareas.

Iniciado hace unos meses, este proyecto de la Universidad de León tiene un horizonte temporal de tres años.

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