microfabricació

Reportatge sobre el microfresador desenvolupat pel centre tecnològic IDEKO ik4 en col·laboració amb altres empreses.

La idea és que en el futur les micro i nanotecnologies, entre altres coses, tindran una gran importància. Qui vulgui un bon futur industrial deurà, per tant, formar-se en l'ús d'aquestes noves tecnologies. Fruit d'aquesta idea és la microfresadora desenvolupada pel centre tecnològic de màquina-eina Ideko ik4.

La màquina té com a objectiu la microfabricació, treballar amb peces molt petites i té unes característiques adaptades a aquesta tasca. Una d'elles és l'estructura de la màquina, que sent de granit suporta bé les oscil·lacions de temperatura, per la qual cosa és estable. El sistema de conducció situat sobre l'estructura, és a dir, el carro que ocupa la peça, és un sistema sense fricció, ja que es mou a pressió de vent, com si estigués levitant. Això, entre altres coses, ofereix precisió a la màquina. Al costat de tot l'anterior, quan comença a treballar, crida l'atenció la velocitat de l'eina: 120.000 girs per minut. El treball de la màquina és ràpid, mentre que la seva realització ha estat més lenta:

PEIO OLASKOAGA; Ideko ik4: Ho vam posar en marxa fa quatre anys i hem estat quatre anys definint primer les característiques de la màquina i després desenvolupant les tecnologies. Ja hem acabat fa uns mesos: hem posat en marxa el prototip i hem realitzat les primeres proves.

Per a la construcció del prototip s'han realitzat multitud de proves en el centre tecnològic d'Elgoibar, però poques en públic. Avui, haurà de treballar enfront de les cambres de Teknopolis, i li hem encarregat que mecanitzi la careta del nostre programa sobre una petita peça d'acer.

La microfresadora ha començat a treballar quan es reben les instruccions necessàries. Se sent un petit soroll, res més. Si es mira amb atenció, es nota una mica de moviment, es nota que el frés està fent alguna cosa, però no es pot veure el que està fent. Durant el gir de l'eina només es veu.

Per a entendre millor el treball que està realitzant la màquina, s'ha parat i se li ha col·locat una petita cambra en la part superior. La cambra mostra el treball en la pantalla de l'ordinador. Es posa de manifest el treball realitzat després de treballar amb precisió submicrométrica. Què és treballar amb precisió submicrométrica? A un dels quals estem mirant li han llevat un pèl del cap i l'han posat sobre la peça. Ara és evident la capacitat de la microfresadora: el treball realitzat no aconsegueix el gruix del cabell.

Per descomptat, la prova del pèl no és gens científica. Pot significar la capacitat de la màquina, molt clara per a qualsevol que la miri. Però tecnològicament no és acceptable.

Per a evitar qualsevol dubte, es realitzen mesuraments basats en el làser Idekon que permeten comprovar que el treball realitzat ha estat realitzat correctament. Per a això compten amb una zona especial i la utilitzen en moltes instal·lacions. En aquests mesuraments s'analitzen múltiples aspectes de la peça: precisió en tots els eixos, qualitat del mecanitzat, suavitat, etc.

En les proves que han realitzat amb la microfresadora fins al moment s'ha constatat que s'estan complint les expectatives que tenien sobre el prototip. Si es realitzen els ajustos necessaris i es produeix la revolució que s'espera en el camp de la microfabricació, creïn que pot ser una màquina molt útil per a la indústria.

PEIO OLASKOAGA; Ideko ik4: Ho utilitzarem per a treballar amb peces petites i detalls molt petits per a obtenir peces de gran precisió. Hissen daitezke bai optika-sektorearentzat edo medikuntza-sektorearentzat edo beste arlo tradizionalagoetarako; adibidez, erlojuak egiteko edo bitxiak egiteko, eta horrelako gauzak, behar dituztenak os xehetasun txikiak lortzea bai metaletan edo beste material batzuetan, eta, horretaz gain, zehaztasun handia eta akabera os onak behar dituztenak.

Molt bons acabats i peces molt petites. Per a poder realitzar peces d'aquestes característiques és imprescindible, entre altres coses, que els moviments de l'eina que treballarà l'acer siguin exactes i totalment controlats. Els sistemes de control i regulació per a moure la microfresadora han estat desenvolupats a nivell propi en Fagor Automotion, Eskoriatza.

S'ha creat un nou tipus de regles basades en sistemes òptics per a la microfresadora que permet realitzar mesuraments en sistemes de moviment. La particularitat d'aquestes noves regles és que no van integrades en la pròpia màquina, sinó que se'ls peguen. Són molt més precises que les desenvolupades fins ara en Fagor.

IMANOL BARRENETXEA-ARANDO; Fagor Automation: Fagor Automation: La majoria dels mesuraments realitzats fins ara s'han utilitzat sempre en micròmetres, mil·límetres, i a petició de la tecnologia actual hem hagut de passar a nanòmetres, és a dir, a una precisió mil vegades major.

El control numèric de la màquina també ha de seguir el mateix camí, és a dir, la programació es realitza en nanòmetres.

IMANOL BARRENETXEA-ARANDO; Fagor Automation: El que aconseguim és que el perfil final de la peça sigui més precís i suau... es mecanitza molt millor, la màquina va més suau i aquest és l'últim benefici: la peça que ens demana el nostre client és més suau i dolç.

Peces petites, moviments micromètrics i mesures concretes. Les eines, les broques, que han de menjar acer o altres materials, segueixen la mateixa idea.

Les broques s'han realitzat en Segura, en la cooperativa Ken. Encara que són experts en això, la fabricació de broques per a la microfabricació ha suposat un gran repte per als tècnics de Ken. Han creat noves broques pròpies per a la microfresadora.

JOSE MARI GEREÑU; Suprimir: Moltes dificultats, per a nosaltres era un producte nou: un producte nou i molt especial. Per això ens ha costat molta feina aconseguir-lo, però jo crec que ara estem contents amb el que hem aconseguit, perquè a l'interior ens hem esforçat molt per a aconseguir-lo.
Quan comencem no sabíem si ho aconseguiríem o no. Perquè no hi ha molts en el món que l'hagin aconseguit, i a Espanya som els únics, no? Una gran alegria d'una banda i després, per l'altre, ens ha obert moltes portes.

El procés de fabricació de microbasquis part de les barretes de widia, és a dir, de les barretes metàl·liques amb mescla d'acer i tungstè. Encara que la broca sigui gran o petita, el procés és bàsicament similar, la construcció d'eines tan petites té grans dificultats. Les micro-reguls es realitzen mitjançant moviments precisos i mesurats, utilitzant caps de diamant per al metall dur. El resultat és sorprenent: eines al mateix temps molt dures i molt fràgils. És a dir, aquestes eines són capaces de tallar acer i altres materials, però amb un moviment erroni o en un moment inadequat es trenquen immediatament.

En observar-les en el microscopi, les broques de 0,1 micres de gruix són encara més sorprenents. Pensar que semblant laberint pugui existir en un cap tan petit!

No totes les broques es miren pel microscopi, no totes es mesuren una a una, però, a vegades, es comprova que hi ha lots que estan bé de cada comanda. La majoria de les broques requereixen treballs especials per a augmentar la seva duresa i durabilitat, per la qual cosa s'envien a l'exterior per a rebre tant tractaments tèrmics com de recobriment. L'objectiu

final de la microfresadora és la indústria, que sigui utilitzada en línies de microfabricació, però el projecte també té altres objectius.

PEIO OLASKOAGA; Ideko ik4: Aquest projecte neix perquè Ideko ha vist estratègicament que la microfabricació pot ser un camp molt interessant per al futur, tant per a les empreses de l'entorn com per a nosaltres. Llavors vam voler crear, a través d'un projecte, una oportunitat d'apropiar-nos de totes aquestes tecnologies, i jo crec que l'hem aconseguit en aquest sentit. A més, el projecte ens ha donat l'oportunitat de conèixer a diferents socis, i també a través d'aquest prototip, per a equipar el nostre laboratori. I a partir d'ara, tindrem l'oportunitat de realitzar diferents mecanitzats, molt concrets i amb una demanda molt concreta.

La principal conseqüència del projecte liderat a nivell europeu pel centre de màquina-eina és el prototip de treball a nivell submicrométrico, així com l'adquisició de coneixements i destreses sobre aquestes tecnologies. Si alguna vegada es produeix un esclat de la microfabricació, els participants en aquest projecte ja han recorregut part del camí a seguir.

 

Buletina

Bidali zure helbide elektronikoa eta jaso asteroko buletina zure sarrera-ontzian

Bidali