El corte mediante chorro de agua

El corte microscópico mediante chorro de agua de alta precisión

En el ámbito de la medicina, el corte mediante chorro de agua era considerado hace años un procedimiento demasiado impreciso. Entretanto, este concepto ha cambiado, ya que con el corte microscópico por chorro de agua se ha podido multiplicar por diez el nivel de precisión. De este modo, esta tecnología de separación se adecúa cada vez más a los productos de la técnica médica.

Los sistemas Microwaterjet F4 alcanzan precisiones de posicionamiento inferiores a 1 µm y una capacidad de la máquina reproducible en un ámbito de tratamiento de 600 mm x 1000 mm para ±1/100 mm.

Hasta este momento, el mayor problema del corte mediante chorro de agua era la falta de precisión y especialmente la falta de reproducibilidad. Por consiguiente, las empresas del sector de la técnica médica, entre otras, habían prescindido de este procedimiento. Esta cuestión preocupaba a Walter Maurer, fundador y gerente de Waterjet AG.

Los sistemas Microwaterjet alcanzan precisiones de posicionamiento inferiores a 1 µm

El resultado: los sistemas Microwaterjet, que hasta la versión F3 se habían distribuido con el nombre de Womajet, alcanzan precisiones de posicionamiento inferiores a 1 µm. La capacidad de la máquina, garantizada y reproducible, ofrece un ámbito de tratamiento de 600 mm × 1000 mm para ±1/100 mm. Estos valores son posibles gracias sobre todo a una bancada muy estable y a un portal de doble lado accionado mediante dos husillos de bolas.

Para que la precisión de posicionamiento se mantenga por debajo de 1 µm, se han instalado, entre otros, reglas graduadas de vidrio en toda su longitud. Asimismo, el diámetro del chorro de agua utilizado, sobre el que se deposita un abrasivo de grano muy fino, se ha reducido de 0,5 a 0,3 mm.

Las máquinas Microwaterjet se fabrican actualmente en el grupo especializado en construcción de máquinas Daetwyler Industries, que colabora desde hace muchos años con Walter Maurer. Entretanto, algunos de estos precisos sistemas se han instalado en prestadores de servicios de Suiza y Alemania. Éstos tienen en el punto de mira, entre otros, introducirse en el mercado de la técnica médica, ya que este procedimiento ofrece importantes ventajas que resultan muy adecuadas para este mercado tan sensible.

El chorro de agua fría no afecta a la superficie del material

Una ventaja adicional muy significativa es que el chorro es de agua fría, por lo que no implica ningún tipo de modificación de la estructura. Al contrario que en otros procedimientos de corte de la competencia, como el corte mediante láser o mediante erosión, en los que el calor modifica la superficie del material, siendo necesario en la mayoría de casos tratar posteriormente los contornos.

Además, el calor puede poner en peligro la biocompatibilidad del material utilizado. También puede implicar la fragilización del material de trabajo, perjudicando la flexibilidad necesaria del material en el caso de las redes precisas (“meshs”).

También pueden separarse los materiales de trabajo conductores o termosensibles

Las desventajas mencionadas no existen en el caso de la separación mediante chorro de agua. Además, con el sistema Microwaterjet también pueden separarse materiales a los que la competencia no se ha adaptado, como los materiales conductores o termosensibles.

Asimismo, en muchos casos, el corte microscópico mediante chorro de agua se ha revelado como un procedimiento más rápido, más flexible y significativamente más rentable que los procedimientos de la competencia. A la práctica, éstos son algunos ejemplos: los marcadores de tántalo más pequeños, los implantes de tántalo, de titanio o de diversas cerámicas, plantillas maleables, herramientas, piezas brutas o placas de fijación.

Corte de precisión con una temperatura lo más constante posible

Para conseguir esta nueva precisión del corte mediante chorro de agua siempre se requiere un entorno adecuado, que difiere claramente del entorno del corte mediante chorro de agua original. Es especialmente importante la limpieza en las salas de fabricación. También sería ideal que estuvieran climatizadas. Sólo de este modo se pueden evitar las fluctuaciones de temperatura que influyen en las dimensiones de las piezas o en la precisión de las máquinas.

Si un usuario mantuviera la pila de corte con una temperatura constante, podría incrementar la precisión de repetición, especialmente en el caso de piezas con coeficientes de dilatación térmica relativamente grandes, como ocurre en el caso de los polímeros. Por principio, siempre se realiza el corte bajo el agua. Si no se regulara la temperatura, el agua de la pila podría calentarse de los aprox. 20 °C de temperatura inicial durante el corte hasta más de 40 °C.

Asimismo, uno de los puntos fuertes de la técnica Microwaterjet es que este sistema puede integrarse en una cadena de procesos y combinarse con otros procedimientos. En primer lugar, se pueden fresar, perforar o roscar piezas de trabajo y, a continuación, cortarlas con la máxima precisión, de modo que los orificios o las roscas se dispongan en la posición exacta deseada en relación con el corte. Hasta ahora, esto no era posible, ya que las precisiones de posicionamiento y de repetición resultaban insuficientes.

Reducción del diámetro del chorro de agua a 0,2 mm

Walter Maurer es uno de los principales usuarios de sus propios sistemas Microwaterjet. Para procesar los pedidos de los clientes, utiliza seis máquinas. Una séptima máquina le sirve como sistema de prueba para seguir desarrollando esta tecnología. Ya ha definido dos objetivos: por una parte, reducir el diámetro del chorro de agua de los 0,3 mm actuales a un diámetro lo más pequeño posible de 0,2 mm y, por otra, ampliar las posibilidades del sistema para un tratamiento selectivo de determinadas superficies.

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