El acabado superficial de objetos de forma irregular suele plantear retos considerables para la tecnología electroquímica de superficies, especialmente en combinación con velocidades de procesamiento más elevadas y requisitos de precisión de los componentes. Aquí es donde el electropulido clásico se enfrenta a una tarea imposible. Una alternativa en este caso es el proceso de electroablación, que puede clasificarse como electroquímica dinámica. Este proceso es adecuado para el acabado superficial y el postprocesado de todo tipo de objetos metálicos. Recientemente, este método también se ha utilizado en el postprocesado de componentes impresos en 3D, especialmente cuando es necesario alisar y procesar superficies ocultas o internas.
Proceso electroquímico
La electroablación pertenece al grupo de procesos electroquímicos para el tratamiento de superficies y, en general, es poco conocida en Europa Central. En principio, el método es similar al electropulido clásico. También en este caso, el metal se elimina de la superficie de la pieza polarizada anódicamente mediante la aplicación de una corriente (potencial), creando así una superficie más lisa. Al igual que en el electropulido, la disolución anódica en condiciones de electroablación alisa las superficies de los objetos metálicos debido a una mayor densidad de corriente en los micropicos en comparación con los microvalles. La eliminación acelerada de metal resultante en las posiciones elevadas (causantes de la rugosidad) conduce a una nivelación de la superficie. Sin embargo, la principal diferencia con el electropulido radica en la alta velocidad del proceso, causada por el mayor flujo de corriente en comparación con el electropulido, y la alta tasa de eliminación de metal asociada (ablación). El electropulido convencional suele utilizar corrientes bajas (directas), normalmente inferiores a 0,5 A/cm2, lo que limita la velocidad del proceso de electropulido. La electroablación se basa en una corriente pulsada con una frecuencia relativamente alta, por lo que se trata de un proceso electroquímico dinámico. A diferencia del electropulido, que funciona en un rango de difusión limitada de corriente constante, la electroablación utiliza corrientes elevadas de hasta 100 amperios/cm2, muy por encima de esta meseta de corriente de difusión limitada. Como resultado, el proceso de electroablación puede funcionar a menudo más de un orden de magnitud más rápido que el electropulido convencional.
La empresa australiana "3DM Surface Finishing" presentó por primera vez en FormNext 2023 en Frankfurt la electroablación para el posprocesamiento de componentes metálicos impresos en 3D .
La electroquímica dinámica como respuesta al aumento de los requisitos de los componentes
La mayor parte del mercado del pulido sigue correspondiendo a los métodos de pulido mecánico o abrasivo, en los que la pieza se procesa con herramientas y equipos de pulido manual o se somete a volteo y a otros procesos abrasivos para obtener una superficie lisa. Estos procesos también son lentos, suelen realizarse en varias etapas de pulido y no son capaces de procesar uniformemente estructuras más complejas con superficies internas. Sin embargo, la tendencia va precisamente en la dirección de geometrías de componentes más complejas mediante formas libres a partir de la fabricación aditiva. La electroablación es capaz de lograr la nivelación incluso en agujeros, valles y superficies ocultas o internas de piezas metálicas sin necesidad de utilizar electrodos auxiliares. Debido a las altas frecuencias utilizadas, el efecto de nivelación se distribuye de forma más uniforme por todas las superficies, incluidas las superficies internas mencionadas anteriormente. El proceso permite el acabado superficial de una gran variedad de metales ampliamente utilizados, como el titanio, el acero inoxidable, el niobio, el cromo-cobalto, el inconel y el aluminio y sus aleaciones. Aunque se utiliza principalmente en el acabado superficial convencional, la electroablación también se presentó por primera vez en FormNext 2023 en Frankfurt para el postprocesado de componentes metálicos impresos en 3D. La empresa australiana "3DM Surface Finishing" ha seguido desarrollando el proceso para esta aplicación y también ofrece sistemas inversores de electroablación adecuados para su uso. Mediante la electroablación, la rugosidad de la superficie resultante de la impresión 3D puede reducirse rápidamente de más de 5-20 micrómetros a valores inferiores a Ra = 0,1 micrómetrosµm. Esto permite una utilización eficaz de este proceso de acabado en la producción en serie.
