El presente proyecto de investigación plantea un novedoso proceso para la fabricación de dispositivos de microondas, normalmente construidos mediante materiales metálicos. La alternativa presentada se basa en utilizar técnicas de impresión tridimensonal de plásticos y su posterior metalización.

Dispositivos de microondas: se agrupan en activos y pasivos. En este proyecto nos centraremos en el diseño de dispositivos pasivos más ampliamente empleados para el transporte y transmisión de las señales.

Estos dispositivos se utilizan en laboratorios de investigación, donde además de emplear los disponibles en el mercado, se diseñan y fabrican otros específicos para nuevos usos. También se utilizan ampliamente en sistemas de comunicaciones comerciales, tanto guiados como no guiados, como son los enlaces de comunicaciones colocados en satélites, barcos y aviones.

Las aplicaciones de estos dispositivos requieren una calidad muy alta, lo que implica procesos de fabricación sumamente controlados y precisos, con costes de producción elevados. Además, en el caso de requerirse modificaciones de diseño o prototipos orientados a nuevos o mejorados usos, los precios se elevan de forma considerable.

En la actualidad existe un conjunto amplio de fabricantes de dispositivos de microondas que ofrecen dispositivos basados en sistemas de fabricación tradicionales sobre metales. Sólo algún fabricante ofrece en su catálogo un número limitado de antenas de bocina fabricadas con materiales alternativos y, hasta donde se ha podido conocer en el momento de elaboración de este documento, no existen en el mercado otros dispositivos que puedan ser adquiridos.

Con la presente propuesta, se propone desarrollar y perfeccionar nuevos procesos de producción de componentes de microondas basados en el empleo de sustratos plásticos post-tratados mediante nuevas tecnologías de metalización. Se proponen inicialmente tres tecnologías diferentes para conseguir dicha metalización, cada una de ellas con sus propias técnicas, y se analizarán los resultados alcanzados mediante cada opción, a fin de determinar la mejor en cuanto a calidad y coste final.

Técnicas propuestas: para cada una de las técnicas propuestas, se analizarán tres aspectos fundamentales:

• Calidad final para su uso en microondas (medida en laboratorio).
• Complejidad del proceso de fabricación (impresión y metalización).
• Coste total (diseño, fabricación y post-tratamiento de los elementos).

El proceso aquí planteado presenta notables ventajas en los procesos de fabricación de dispositivos de microondas, entre los que podemos esperar:

• Ahorro de peso (entorno al 80%) sobre los componentes de cobre, especialmente interesante en aplicaciones aeronáuticas y de radar.
• Alta repetitividad en su proceso de fabricación y fácil escalabilidad en la producción, técnica adecuada para pequeñas series de producción.
• Pocas restricciones en la geometría de los componentes, pudiéndose diseñar componentes complicados de implementar mediante las técnicas metalúrgicas actuales.
• Flexibilidad en la producción de componentes complejos y experimentales, prototipo rápido y de bajo coste.
• Sustitución directa del equivalente implementado en metal.
• Reducción de costes de fabricación.