La nanotecnología ayuda a reducir costes en tiempos difíciles

Cuando se trata de reducir costes de producción una de las partidas más importantes se la lleva el coste de las herramientas. Desde la introducción de los recubrimientos PVD en la década de los 80 se ha avanzado mucho en el ahorro de dichos costes. En estos momentos, la introducción de recubrimientos PVD nanotecnológicos abre la posibilidad de producir una mayor reducción de costes, actualmente muy necesaria

Ahorro de costes en el fresado de aceros endurecidos

Una de las aplicaciones en la que más éxito ha tenido esta tecnología es el fresado en seco a alta velocidad. En esta aplicación es de suma importancia la resistencia térmica de los recubrimientos, debido a que en los filos se producen altas temperaturas que los degradan rápidamente. Hasta hace poco los recubrimientos más habituales empleados eran los AlTiN y TiSiN, siendo este último un desarrollo proveniente de fabricantes japoneses. Los recubrimientos nanotecnológicos nACo® producen un aumento de más del 100% en la vida de las herramientas, como se aprecia en la gráfica. Ello se debe a la estructura de tamaño nanométrico que permite mantener las propiedades de elevada dureza a las altas temperaturas en las que trabajan los filos de fresas de alta velocidad.

	Herramienta: Fresa de bola de metal duro, diám. 10 mm x long. 57 mm Material: Acero 1.2343 – X38CrMoV5-1 – acero de herramientas para trabajo en caliente – 57 HRC Condiciones: RPM=18500, fz=0.18mm, ap=0.25mm, ae=0.6 mm, Lubricación mínima externa Fuente: iFT, Grenchen (SUIZA)

Fresado de grafito económico con recubrimientos nanotecnológicos PLATIT

Otro de los logros de los recubrimientos nanotecnológicos nACo® se produce al trabajar grafito para la producción de electrodos para electroerosión. Hasta ahora, el recubrimiento habitualmente empleado en las fresas era el diamante CVD. Sin embargo, este recubrimiento tiene el gran inconveniente de limitar el uso de las herramientas a una aplicación, debido al elevado coste del reafilado por la dificultad en eliminar el recubrimiento anterior antes de proceder a recubrir de nuevo. Los recubrimientos nanotecnológicos nACo® permiten un aprovechamiento económico de las herramientas en las que se facilita el proceso de reafilado, decapado y recubrimiento en cada uno de los usos. Esto ha permitido encontrar una vía más rentable que el diamante que acaba alargando el uso de las herramientas para esa aplicación.

Olvídese del diamante en el taladrado de composites CFC-aluminio

El recubrimiento de diamante de CVD también ha sido desplazado por el nACo® en una aplicación aeronáutica. Airbus está empleando las brocas de Unimerco recubiertas de nACo® para el taladrado de los composites de CFC/Al en su más reciente aeronave. Anteriormente empleaban herramientas recubiertas de diamante producido por CVD. Según indican sus propias fuentes, las brocas recubiertas con nACo® producen un rendimiento muy superior. Por ejemplo, el costo por agujero taladrado se ha reducido en más de un 83 %. Además, comparadas con las herramientas convencionales de diamante CVD, las herramientas recubiertas de nACo® tienen un precio más bajo, pueden ser reafiladas (hasta 5 veces), duplicando su ciclo de vida.

Según comenta David Haslehurst, Director de Ventas de Unimerco "Nuestra tecnología de recubrimientos PLATIT está contribuyendo a reducciones de costos considerables en las industrias aeroespacial, automoción, y otros sectores en los que los costos de mecanizado son elevados y donde al menos algunos materiales, o quizá una gran proporción, son a priori difíciles de mecanizar satisfactoriamente”.

	Herramienta: Broca de metal duro integra de diám. 10/12 mm. Material: composite de fibra de carbono / aluminio Fuente: UNIMERCO - AIRBUS Lichfield (REINO UNIDO)

Aumentos de productividad en el fresado del titanio aeronáutico

En otros materiales también empleados en aeronáutica se han conseguido logros similares. La aleación de titanio Ti6Al4V es desde hace tiempo un material muy común en aplicaciones aeronáuticas, biomédicas, químicas y otras. Debido a esto, cada vez se está haciendo más importante reducir los costes de producción para poder hacer frente a un mercado más competitivo. Los recubrimientos nanotecnológicos nACo® ayudan a que la producción de componentes de estas aleaciones sea más económica por medio de un incremento en la vida de sus herramientas de un 33% sobre los recubrimientos más avanzados empleados actualmente en el mercado y un 166 % más de vida sobre las herramientas de metal duro sin recubrimiento. En el marco de un proyecto, entre cuyos participantes se encontraba ITP, se desarrolló una nueva gama de recubrimientos para tal fin. Los resultados se muestran en la siguiente gráfica:

Herramienta: Fresa frontal de metal duro Z8, diám. 20 mm Material: Aleación de titanio Ti 6Al 4V Condiciones: Velocidad de corte: 100m/min, lubricación con taladrina B750 Fuente: Proyecto RENAMILL.

Taladrado de alto rendimiento con recubrimientos nanotecnológicos

En una industria más tradicional como es la del automóvil también se aprovechan las ventajas que proporcionan los recubrimientos nanotecnológicos. Una de las operaciones más habituales es el taladrado de alto rendimiento de aceros, con o sin lubricación interna. Los recubrimientos que hasta ahora se han estado empleando, basados en los TiAlN o AlTiN, están dejando paso a los más avanzados nanotecnológicos nACRo®, los cuales producen incrementos en el rendimiento de hasta el 100 %, como se muestra en la gráfica:

	Herramienta: Broca integral de metal duro de diám. 8 mm con refrigeración interna Material: Acero C45 Condiciones: 4200 RPM, velocidad de avance: 714 mm/min. Lubricación con taladrina Fuente: PLATIT

Toda una nueva gama de recubrimientos nanotecnológicos están al alcance de los fabricantes, reafiladores y usuarios de herramientas con el fin de proporcionar una nueva vía que permita dar un salto cualitativo en la reducción de costes que la industria necesita.

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