LA CUANTICA Y EL MECANIZADO

De entrada el enunciado de esta publicación puede sorprender un poco ya que nuestros post giran a menudo en torno a la problemática del proceso mismo del mecanizado, herramientas, materiales etc... y cuando citamos avances tecnológicos casi siempre son de software para CNC o robótica.

MPQ investiga la interacción de la luz con los sistemas cuánticos

Investigaciones en óptica cuántica

Cerca de Munich se encuentra un Instituto ejemplar que centra su investigación en el láser. Recordemos el sinfín de aplicaciones del láser y por supuesto la relevancia en los equipos de medición actuales.

Nos referimos al prestigioso Instituto Max Planck de Óptica Cuántica (MPQ) .

Este instituto fue fundado en 1976 a raíz de un grupo de proyecto del instituto Max Planck de Física del plasma convirtiéndose unos años después en instituto independiente.

Max Planck, o como calcular la energía de un fotón ( constante de Planck )

Para sus investigaciones, cuentan con la ayuda de diferentes modelos de máquinas-herramientas DMG MORI, como una DMU 40, una DMU 50 y una DMU 65 monoBLOCK además de una CLX 450 para el torneado, esto ya nos suena verdad?

Con cuatro departamentos en distintas áreas del desarrollo del láser y la física cuántica, el MPQ investiga desde entonces la interacción de la luz con los sistemas cuánticos. Los departamentos del instituto se ocupan de la materia cuántica a temperaturas extremadamente bajas, los fundamentos de la óptica cuántica y la física de attosegundos.

Un pequeño inciso para definir attosegundo. Un attosegundo corresponde a la milmillonésima parte de la milmillonésima parte de un segundo. Esto corresponde a la relación entre un segundo y la edad del universo, increible!

También se centra en experimentos con partículas cuánticas individuales e información. Los respectivos laboratorios utilizan equipos complejos de alta precisión, que se construyen con el apoyo del taller interno. 15 especialistas fabrican componentes de precisión con las geometrías más exigentes en máquinas-herramienta de DMG MORI. El taller de mecanizado incluye una DMU 40, una DMU 50 y una DMU 65 monoBLOCK para el mecanizado simultáneo en 5 ejes. También hay una CLX 450 para operaciones de torneado.

Mecanizado simultáneo de 5 ejes para componentes complejos de alta precisión

El alto nivel de la investigación en el MPQ también se refleja en el taller interno.

El equipo del taller está equipado con modernos centros de mecanizado simultáneo de 5 ejes de DMG MORI. La adquisición más reciente fue una DMU 40 en diciembre de 2023. “La estabilidad de las máquinas y sus amplios sistemas de refrigeración permiten un mecanizado preciso de las geometrías, a menudo complejas”, afirma Michael Rogg.

El Instituto Max Planck desarrolla y construye aparatos de alta precisión para sus investigaciones en los campos del desarrollo del láser y la física cuántica. Estos componentes se fabrican, en parte, en máquinas de 5 ejes de alta precisión en su propio taller.

La complejidad y la precisión, por un lado, y la gran variedad de materiales, por otro, es lo que caracteriza los pedidos del taller de MPQ. “Como muchos experimentos se llevan a cabo en el vacío, los componentes de acero inoxidable son habituales, pero también se utilizan aluminio, aleaciones de cobre o plásticos especiales debido a sus propiedades individuales”, comenta Michael Rogg sobre la amplia gama de materiales.

A qué retos se enfrentan?

Un reto consiste en tener en cuenta el comportamiento de los diversos materiales en el proceso de mecanizado. Otro reto son las estrategias de mecanizado individuales. Las piezas, en su mayoría pequeñas, pueden ser muy delicadas, lo que a su vez requiere un mecanizado lo menos agresivo posible. Se mencionan tolerancias del orden de unos pocos micrómetros en casos extremos pues incluso un cortador de roscas puede provocar deformaciones no deseado por eso ya se ha fresado una rosca M1 en la DMU 65 monoBLOCK y no se ha cortado.

El valor de la motivación

A diferencia de lo que sucede en el mundo de la industria donde una de las principales preocupaciones es la rentabilidad, para este Instituto es un dato secundario pues una persona es siempre responsable de todo el componente, desde la programación hasta el control de calidad final por lo que se invierte considerablemente en formación.

Aquí lo que cuenta ante todo es el resultado perfecto.

Esta Instituto se caracteriza por buscar especialistas motivados y jóvenes con ganas de aprender. El MPQ está preparando actualmente a tres becarios para este apasionante trabajo.

Podemos afirmar que se trata de mecanizado de precisión para la investigación de vanguardia que va a repercutir en mejores sistemas ópticos para el propio mecanizado de precisión entre otros.

Cabe destacar la colaboración inestimable de la firma  DMG MORI Academy que se encarga de equipar los talleres y os dejamos un video sobre esta prestigiosa empresa que esperamos sea de vuestro interés.

Tenemos intención de incluir en nuestras publicaciones algunas reseñas de carácter científico que nos conmueven en lo técnico y en lo humano como es este caso.

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