Nuevos avances en el procesado de componentes ligeros
Existen impedimentos técnicos importantes relacionados con el mecanizado de componentes ligeros con paredes delgadas y una rigidez inferior a la de piezas parecidas fabricadas con materiales convencionales. Las excitaciones y las fuentes de vibración durante el mecanizado pueden provocar defectos superficiales en la pieza de trabajo. Por su parte, un mal acabado puede suponer tener que realizar una operación final de pulido manual de las piezas. El proyecto DYNAMILL (Dynamic manufacturing of thin-walled work pieces by milling process), financiado con fondos de la UE, se marcó como objetivo sortear estos escollos. Además, se propuso reducir el gran número de componentes rechazados mejorando los dispositivos de sujeción y las herramientas de amortiguamiento que mitigan las vibraciones, los desplazamientos y la deformación de la pieza de trabajo durante el fresado. El resultado final es una nueva plataforma tecnológica que hace posible una planificación de procesos de principio a fin, nuevos dispositivos adaptables de sujeción y mejores condiciones de corte. El control del proceso se centró en una gran amortiguación y una baja excitación de las vibraciones de las piezas de trabajo, al mismo tiempo que se reforzó la planificación mediante herramientas informáticas de vanguardia, entre ellas los modelos del método de elementos finitos para simulaciones dinámicas de las oscilaciones y la fabricación asistida por ordenador. Se elaboraron cinco componentes de prueba para poner de manifiesto la gran versatilidad de las aplicaciones de la plataforma. El sector energético se beneficiaría de una mejor producción de álabes de turbina de tamaño medio y grande fabricados con una aleación de acero. Se produjeron satisfactoriamente álabes de turbina pequeños de titanio destinados a aeronaves, además de un componente para satélites, una prótesis de rótula y una pieza para medios impresos. La plataforma DYNAMILL de control del fresado multieje avanzado de piezas ligeras con paredes delgadas debería tener un impacto a gran escala en muchos sectores importantes para la economía de la UE. Partiendo de los resultados de los componentes de muestra del proyecto, se observa que, con mayor precisión y eficiencia, el sistema recorta el tiempo y los costes de producción en un 15 % y aumenta la estabilidad del proceso en un 30 %. Al mismo tiempo, rebaja en un 30 % la energía, el aire comprimido y los refrigerantes necesarios y reduce en un 20 % la cantidad de materia prima desperdiciada.
Palabras clave
Componentes ligeros, mecanizado, paredes delgadas, DYNAMILL, piezas de trabajo, fresado
