Mecanizado de alta velocidad para aplicaciones aeroespaciales

Esta tecnología cumple con las demandas de las industrias que requieren herramientas de alta calidad para producir. Su uso ofrece diversas ventajas que aumentan la calidad de las herramientas, alargan su vida útil y reducen los tiempos de ciclo. Por el Ing. Pablo Torno / WIDIA

 

El mecanizado de alta velocidad es en la actualidad la tecnología más avanzada de la industria de herramientas de corte. Su uso permite cumplir con las demandas de las industrias que requieren herramientas de alta calidad para producir, como la aeroespacial, la automotriz, la médica, entre otras.

Ofrece varias ventajas que aumentan la calidad de las herramientas, alargan su vida útil y reducen los tiempos de ciclo. Estas virtudes permiten el logro de la mejor y más avanzada fabricación de herramientas.

Desafíos al usar el proceso de mecanizado tradicional

La necesidad de eliminar un gran volumen de materia prima o de realizar ranuras profundas y completas obliga a usar herramientas de desbaste con perfiles que pueden dividir la longitud de la viruta en virutas pequeñas y más fáciles de extraer a una profundidad de una vez el diámetro como máximo (1xD-MAX). La aplicación tradicional obliga a trabajar con condiciones de mecanizado relativamente bajas y, por lo tanto, provoca cargas variables y pesadas en el husillo, lo que resulta en una baja repetitividad del ancho de la ranura (fig. 1).

Figura 1

Además, la calidad de la superficie no es pareja, un factor que obliga a utilizar otras herramientas para el acabado final del producto. El desgaste de la fresa final es relativamente alto (corta vida de la herramienta) y el tiempo del ciclo también lo es.

Para realizar ranuras profundas y completas, como se muestra en la figura 1, se puede usar una fresa que es más angosta que el ancho de la ranura, como una Varimill III con múltiples filos. Esto permite alta velocidad de avance, profundidad máxima de 2xD a 5xD, virutas pequeñas y uniformes. Incluye el uso de una programación que accede al control de virutas y permite trabajar en condiciones de mecanizado relativamente altas, tanto en avance como en velocidad del husillo (rpm).

La figura 2 presenta la trayectoria de trabajo y la dirección de mecanizado en la pieza. También muestra que, durante el proceso de mecanizado de alta velocidad, la aplicación no tiene el ancho completo.

Figura 2

Cuando se utiliza el mecanizado de alta velocidad, plataforma VARIMILL-III que se ajusta geométricamente para estas aplicaciones, es posible trabajar a velocidad relativamente alta, alto avance, máxima profundidad de corte y ancho de corte estrecho y uniforme (ae entre 10% -15% del diámetro de la herramienta) (fig 3).

Figura 3

Para obtener un control total sobre el ancho de la viruta durante el mecanizado y a lo largo de la trayectoria de la herramienta, se debe utilizar un programa diseñado para este fin. De esta forma, se asegura de que las virutas sean evacuadas rápidamente y no se acumulen en el área de trabajo. Las cargas en el husillo permanecen uniformes, lo que resulta en un desgaste unificado de la herramienta y una carga relativamente menor en esta.
Lo anterior es aplicable en varias materias primas, como acero, acero endurecido, aceros inoxidables, materiales exóticos como Inconel y titanio. Las aplicaciones adecuadas y los procesos de mecanizado deben cumplir con los requisitos de cada material.

Ver también:
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Las principales ventajas del uso de mecanizado de alta velocidad son:
• Aumento sustancial de velocidad del husillo (RPM) y velocidad de avance.
• Posibilidad de mecanizar a la profundidad máxima mientras se controla el ancho de viruta pequeña y uniforme.
• Eliminación de movimientos bruscos de la máquina.
• Distribución uniforme de cargas.
• Alta calidad superficial.
•Reducción sustancial del tiempo del ciclo (alta tasa de remoción de material).(fig 4).

Figura 4

Para implementar la tecnología de mecanizado de alta velocidad, se utilizan:
• Máquinas rápidas ajustadas a la tecnología.
• Herramientas específicas, ajustadas geométricamente a la tecnología de mecanizado de alta velocidad.
• Software que permite un control total de la carga de la máquina y la herramienta con un control total del ancho de la viruta a través del proceso de mecanizado.

Más información : www.widia.com

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