La ULE investiga las fuerzas que intervienen en la 'microfabricación'
El conseguir conocer y predecir las fuerzas que intervienen en el proceso de corte de material por parte de una herramienta minúscula denominada “microfresadora” ayudaría a mejorar la eficiencia el proceso y, entre otras cosas, a evitar el desgaste de este delicado instrumento. Con este objetivo trabaja desde hace cinco años el Grupo de Ingeniería de Fabricación de la Universidad de León (ULE), dentro de un campo como el de la “microfabricación”, relativamente joven y con múltiples aplicaciones en sectores como la industria aeroespacial, la tecnológica o la de las telecomunicaciones.
La predicción y control de estas fuerzas ayudaría, en un futuro, a obtener un programa con el que fabricar diversas piezas de forma mecanizada, algo que en este momento no es posible. “Estamos todavía en niveles muy básicos del estudio y todavía estamos investigando hasta qué punto es posible mecanizar determinados materiales”, explica a DiCYT Julio Labarga, responsable de este grupo de investigación.
Para realizar su investigación, el grupo cuenta con una máquina de “microfresado” y “microtaladrado”, en la que una fresa o broca de pequeño tamaño gira a gran velocidad -hasta a 160.000 revoluciones por minuto- sobre el husillo que la sostiene, dando la forma deseada a determinadas partes de una pieza que se encuentra sujeta a la mesa del aparato, detalla el miembro del equipo y profesor de la ULE, Pablo Rodríguez.
Atornillado a esta mesa, se sitúa un aparato medidor de fuerza (dinamómetro) que traslada a través de un mecanismo los datos del proceso a un ordenador, el cual dispone de un software informático que ofrece una información que permite a los científicos conocer las fuerzas que se desarrollan y, de esa manera, planificar en siguientes experiencias el proceso de tal forma que se evite la rotura de las herramientas de corte o se reduzca el desgaste que se poduce durante su uso.
En esta investigación incluida dentro de la Oferta Tecnológica y Científica de las Universidades de Castilla y León en el marco del Proyecto T-CUE, los científicos trabajan en este momento con piezas de aluminio y acero, aunque en un futuro próximo también lo harán con titanio, un material cuyo uso es más complejo debido a los daños que causa a las herramientas, ha asegurado Rodríguez.
Geometría compleja
“Todavía no entendemos lo suficientemente bien el mecanismo de arranque de material, las fuerzas que están involucradas o los problemas de desgaste de herramienta” que crea, reconoce Labarga, quien apunta que con esta tecnología de “microfresado” se pueden fabricar piezas de “geometría compleja” que pueden ser utilizadas en muy diferentes campos de la industria y que serán necesarias si se quiere mejorar las prestaciones de determinados productos.
Es el caso de los automóviles, los cuales necesitan de los avances en microfabricación “continuamente” y que, si bien hace un tiempo sólo contaban con unos pocos motores eléctricos, como en el caso de los elevalunas, en el futuro se querrán introducir otras y muy diversas mejoras, por lo que será necesario crear pequeños mecanismos mediante microtecnología para que quepan en el habitáculo, manifiesta Labarga.
“Si en el futuro queremos que un automóvil tenga 50, 100 ó 200 motores, si estos tuvieran el mismo tamaño que el alternador, ¿dónde los metíamos? Entonces, claro, es imprescindible que estos motores sean de un tamaño cada vez más reducido”, ha añadido el investigador, para quien estas tecnologías cobran una importancia esencial en industrias como la aeroespacial, pues el coste de poner un kilogramo de material en órbita es muy elevado.
Labarga ha incidido en que la “microfabricación” (que trabaja con piezas de un tamaño una milésima inferior a un milímetro) se ha desarrollado en los últimos años de una menor forma que la “nanofabricación” (un nanómetro es un millón de veces más pequeño que un milímetro), aunque se han conseguido hitos importantes como es la creación en Japón de complejas “micromáquinas” capaces de realizar diversas tareas.
