Pulsos láser ultracortos para deposición de materiales con frío
El rociamiento de gas en frío es un proceso de fabricación aditiva en el que los polvos metálicos se aceleran a velocidades supersónicas para adherirse a las superficies de los materiales. El proceso de deposición de los materiales se basa en la energía cinética de las partículas. Se deposita una capa gruesa (>0,5 mm) sin defectos térmicos en el sustrato. La capa depositada puede mecanizarse o reprocesarse de forma directa. La mayor ventaja del rociamiento de gas en frío a baja presión reside en la ausencia de entrada de calor, la alta velocidad de procesamiento y el bajo coste de inversión. Las nuevas combinaciones de materiales resultan especialmente prometedoras en sectores como la automoción y la aeronáutica. El principal desafío de esta tecnología consiste en adherir la primera capa a las piezas de trabajo.
El objetivo del proyecto de investigación EMLACS de la Unión Europea mejorará la adhesión sobre diferentes sustratos mediante el uso de una estructuración de superficies láser de alta velocidad. Estos integran láseres con rociamiento de gas en frío a baja presión. Por tanto, pueden desarrollarse nuevas combinaciones de materiales para el uso industrial. La deposición de materiales metálicos (Cu o Al) en sustratos de plásticos reforzados con fibra de carbono y fibra de vidrio (PRFC y PRFV) está siendo objeto de investigación. Esto ya ha suscitado un notable interés en la aeronáutica y en la industria de la automoción. Además, la nueva tecnología puede emplearse de formas novedosas en la fabricación de productos electrónicos. Ejemplo de ello es que el rociamiento de gas en frío puede depositar una capa de cobre en una carcasa no conductora para retirar el calor sin ventilación de componentes electrónicos.
El equipo de proyectos lo forman socios franceses, holandeses y alemanes. Dycomet Europe (NL) aporta la experiencia en el rociamiento de gas en frío, Edgewave (GER) ofrece tecnología láser de corto pulso a alta velocidad, e Industrial Laser Systems (FR) actúa como integrador de sistemas y coordinador del proyecto. Los equipos de investigación de la Universidad de Tecnología de Belfort-Montbéliard (UTBM, FR) y el Instituto Fraunhofer de Tecnología Láser ILT (GER) están desarrollando el proceso.
