Microconformado 3D optimizado
El conformado de chapa, que es básicamente una forma de estampado metálico en láminas, suele ser una opción eficiente para la fabricación de piezas de gran tamaño. Sin embargo, en el caso de las micropiezas 3D, el proceso requiere muchos pasos adicionales innecesarios que deben eliminarse para que Europa pueda seguir siendo competitiva. El proyecto HIPR (High-precision micro-forming of complex 3D parts), financiado con fondos europeos, demostró la viabilidad de disponer de un nuevo proceso eficiente de microconformado, el cual alcanzó las máximas cotas de calidad y posibilitó tanto una reducción de los costes y el impacto medioambiental, como un aumento de la productividad. Los trabajos giraron en torno a tres áreas fundamentales. Con el objetivo de incrementar la vida útil de las herramientas, el equipo examinó las materiales con los que están compuestas, incluidos los metales duros y las cerámicas. El equipo investigador también examinó nuevos revestimientos y técnicas de modificación superficial, además de reconsiderar las estrategias de fabricación de las herramientas a fin de posibilitar las micro-características necesarias. El estudio analizó tecnologías como el esmerilado de ultraprecisión y la ablación láser, demostrando que podrían utilizarse para alcanzar los resultados deseados. Los nuevos métodos incluyeron la medición en línea de formas 3D y propiedades materiales. Las mediciones también ofrecieron información sobre la temperatura y la fuerza de la herramienta, lo que ayudó a identificar el momento en que esta última había llegado al final de su vida útil y, por tanto, la necesidad de detener la producción. El resultado fue un control de calidad del 100 %. Para conseguir un modelado del proceso que permitiera hacer predicciones, se implantó un modelo de fractura y desgaste de la herramienta que podía integrarse en software convencional de modelado por método de elementos finitos (MEF). Para ello, el equipo de trabajo modeló los materiales de las herramientas seleccionadas, examinó la implantación del código MEF y predijo los procesos de microconformado seleccionados. Los resultados aprovechables incluyen una línea piloto de microfabricación por prensado, una herramienta de estampado equipada con sensores, un sistema de medición en línea y un modelo de predicción de la vida útil de las herramientas. Para cada uno de ellos, el grupo de trabajo elaboró un plan de comercialización que incluía riesgos y contingencias. El proyecto HIPR ha desarrollado nuevas herramientas y sistemas de gestión para estas que incrementan la productividad y permiten llegar a nuevas cotas de calidad, lo que ha proporcionado unos resultados que contribuyen a mejorar la competitividad y la capacidad industrial de Europa.
Palabras clave
Microconformado, metal estampado, materiales de herramientas, conformado de chapa, fabricación, HIPR, piezas 3D