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Aplicaciones que impulsan el diseño de herramientas

El mecanizado de materiales de alto rendimiento para aplicaciones en aeronaves y automóviles es sumamente difícil. Los avances recientes en las herramientas de mecanizado multieje podrían facilitar las condiciones de procesamiento óptimas para estos materiales especialmente difíciles de mecanizar.
Aplicaciones que impulsan el diseño de herramientas
El avance acelerado del desarrollo para los sectores aeronáutico y de la automoción ofrece nuevas posibilidades para conceptos de componentes basados en materiales como superaleaciones y aceros superduros. Como parte del proceso de actualizar sus líneas de producción, los fabricantes revisan los procesos de mecanizado que utilizan con el fin de obtener piezas de demostración.

En 2011 se inició el proyecto QUICKPRO (Quick process and tool design for advanced multi-axis milling of hard-to-machine materials), financiado por la Unión Europea. El objetivo de QUICKPRO fue estudiar la selección de las herramientas más adecuadas para distintas tareas de mecanizado y llegar a conclusiones cualificadas.

Los socios de QUICKPRO se centraron en las herramientas de corte para taladrar, tornear y fresar con las cargas térmicas y mecánicas elevadas que surgen cuando se utilizan sobre materiales difíciles de mecanizar. A menudo, estas condiciones extremas hacen que las herramientas duren muy poco, que los tiempos de procesamiento sean largos y que las superficies de las piezas trabajadas sean de mala calidad.

Determinar las condiciones óptimas de las herramientas de corte es crucial, especialmente en relación con el material y los revestimientos del material del sustrato de las herramientas. Los socios de QUICKPRO estudiaron los avances tecnológicos relacionados con la macro y microgeometría de los bordes de las herramientas de corte y con sus revestimientos, así como con los parámetros de procesamiento y las estrategias de fresado.

Las herramientas se probaron sobre un banco de pruebas adaptado para evaluar los parámetros de mecanizado, materiales y herramientas. La calidad y la adhesión de los recubrimientos del sustrato de las herramientas se evaluaron a distintas temperaturas en pruebas de impacto realizadas en una segunda instalación de pruebas desarrollada expresamente.

Después de las pruebas, los socios de QUICKPRO trabajaron en el diseño de estrategias de mecanizado para fresar geometrías complejas. Se evitaron las condiciones desfavorables de aplicación de las herramientas con el fin de lograr rutas de herramientas que permitieran prolongar su vida útil y mejorar la calidad superficial de las piezas.

El resultado del proyecto QUICKPRO es un procedimiento estándar para definir las especificaciones del sistema de parámetros de mecanizado-material-herramientas. El tiempo necesario para desarrollar las estrategias de corte se reducirá de forma importante adoptando este enfoque.

Las posibilidades previamente desaprovechadas del proceso de mecanizado multieje ahora se pueden aprovechar, lo cual aumentará de forma importante la productividad de pequeñas empresas y contribuirá a que puedan cumplir las exigencias de sus clientes.

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Palabras clave

Materiales de alto rendimiento, mecanizado de múltiples ejes, superaleaciones, recubrimientos de herramientas, pruebas de impacto
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