/TALADRADO LÁSER El taladrado láser es un proceso de arranque de material mediante aporte térmico, en el cual no interviene filo de herramienta alguno, ni existen fuerzas que puedan defor- mar la pieza. Sin embargo, el proceso de taladrado láser tiene una serie com yla es p de defectos inherentes del propio proceso, Paralelamente a los ensayos experimentales, se ha o son la generación de una capa de material refundido desarrollado un modelo numérico basado en diferencias aparición de una zona afectada térmicamente. También finitas centrales que simula el proceso de taladrado láser y robable que aparezcan rebabas formadas por material permite predecir la geometría de los taladros y el campo de fundido que se ha resolidificado en el borde de salida del temperaturas de la pieza con precisión. Lo que permite la agujero. minimización del número de ensayos a realizar en la Así, es necesario ajustar correctamente los parámetros de máquina, con el consiguiente ahorro económico que ello proceso para garantizar una buena calidad de los taladros. conlleva. zar la redondez de los orificios de entrada y salida, se ha numérico, debe mencionarse que se basa en el balance el análisis de la geometría interna de los taladros, se ha cuerpo mediante la aplicación del primer principio de la El corte se ha realizado en un plano que contiene el eje de conicidad de los agujeros es mínima. Para la visualización de la zona afectada térmicamente (ZAT) Desarrollando esta ecuación, se obtiene la ecuación general se ha atacado la sección del taladro mediante Nital, que del campo de temperaturas por conducción: Donde: 3 q : Potencia calorífica por unidad de volumen [W/m ] 3 a: Difusividad térmica [m /s] donde a= λ␣/ (p.cp) Entrada y salida de un agujero de d=100 micras en AISI 304. Donde, [M] = Matriz de transferencia y [F]= Vector fuente. 2 Sección de un taladro pulido y atacado mediante Nital. Foto obtenida mediante luz blanca. Para asegurar la calidad de los agujeros, además de anali- Aunque no se va a profundizar en las bases del modelo analizado también la geometría interna de los mismos. Para energético en cada uno de los elementos que conforman el realizado el corte longitudinal los orificios mediante WEDM. termodinámica: los taladros, de esta manera se puede comprobar que la dE –dE +dE =dE entrada salida generada acumulada Análisis de la calidad de los taladros revela mediante un color más claro dicha zona. Como puede verse en la imagen inferior de la derecha, la zona afectada térmicamente es de unas pocas micras. Modelización del proceso c : Calor específico [KJ/kg.K] p v ␣: Densidad del cuerpo [kg/m ] Desarrollando esta ecuación e introduciendo las condicio- nes iniciales y de contorno, se llega a la siguiente ecuación, que debe resolverse iterativamente para la obtención del campo de temperaturas de la pieza. Tras la realización de todos los cálculos, el programa desarrollado permite la representación gráfica de la geome- tría tridimensional del microagujero. A modo de ejemplo, en las siguientes imágenes se muestran las representaciones 3D de un taladro, tanto como si fuera un cuerpo sólido (donde se muestra el campo térmico alcanzado durante la operación de taladrado) y una vista en alámbrico del mismo (que permite una mejor visión del agujero internamente). Además de ello, el programa permite realizar secciones de la geometría 3D, lo que ha permitido validar del modelo numérico en comparación con las secciones obtenidas de los agujeros reales. 32 /