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Acabado cinco veces más rápido / nº 253

Las nuevas plaquitas de torneado aceleran las operaciones de acabado en aleaciones resistentes a altas temperaturas

Las nuevas plaquitas de torneado CBN de WALTER permiten alcanzar durante el acabado una velocidad de mecanizado cinco veces mayor a la obtenida con las plaquitas intercambiables de carburo. Además, estas plaquitas intercambiables CBN ofrecen la máxima calidad de acabado superficial hasta el final de su vida útil

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Los expertos pronostican que el volumen total del tráfico aéreo se duplicará para el año 2035. Las herramientas de Walter Tools son un referente entre los proveedores del sector aeronáutico y aeroespacial

El turismo y los viajes de negocios se encuentran entre los sectores en auge a nivel mundial. En consecuencia, los expertos de la industria esperan que el volumen total del tráfico aéreo se duplique para el año 2035. A pesar del calentamiento global y una economía global debilitada, los fabricantes de aeronaves están reportando pedidos completos y, por lo tanto, están trabajando a toda velocidad, lo que puede generar cuellos de botella en la capacidad. Esto hace posible que cualquier persona capaz de procesar pedidos más rápido que en el pasado, manteniendo el mismo alto grado de confiabilidad del proceso, obtenga una ventaja competitiva.

Sin embargo, los materiales utilizados, como las aleaciones de alta temperatura, imponen requisitos estrictos a los procesos de mecanizado. Simplemente no es útil aumentar la velocidad de corte, ya que esto hace que la plaquita de torneado se desgaste más rápidamente con las consecuencias correspondientes para la calidad de la superficie del componente.

Por otro lado, las nuevas plaquitas de torneado CBN del especialista en mecanizado con sede en Tübingen, Walter, permiten alcanzar durante el acabado una velocidad de mecanizado cinco veces mayor que con las plaquitas intercambiables de carburo. Las plaquitas intercambiables CBN también ofrecen el mismo acabado superficial excelente y consistente hasta el final de su vida útil.

Riesgo de seguridad asociado con el desgaste

En el campo de la construcción de aviones, las aleaciones resistentes a altas temperaturas y altas temperaturas se utilizan principalmente en la producción de motores. Deben cumplir requisitos particularmente estrictos en términos de calidad de la superficie y fiabilidad del proceso, que se aseguran mediante un complejo procedimiento de certificación.

Existen tres factores clave al terminar componentes producidos a partir de aleaciones de alta temperatura: calidad de la superficie, vida útil de la herramienta y velocidad.

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El mecanizado de discos de turbina con CBN ofrece grandes ahorros de tiempo y costos

La vida útil de la herramienta en particular juega un papel importante para componentes grandes. Solo una larga vida útil de la herramienta de torneado garantiza que se pueda terminar una superficie sin la necesidad de cambiar la plaquita. Si las plaquitas necesitan ser reemplazadas durante una operación de acabado debido a signos de desgaste, esto produce una ligera cresta que compromete la calidad de la superficie.

Se deben cumplir unos requisitos estrictos en el material de la herramienta de corte al realizar el acabado de torneado de componentes producidos a partir de aleaciones de alta temperatura, ya que tanto la herramienta como el material están sometidos a una tensión térmica considerable. La geometría de corte y también el material de la herramienta de corte utilizado en la plaquita de torneado tienen una influencia masiva en la eficacia con la que se puede gestionar la tensión térmica y mecánica del componente.

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WBS10 es un material de herramienta de corte CBN con aglomerante cerámico para mecanizar aleaciones de alta temperatura

Si la herramienta se desgasta rápidamente, esto tiene efectos directos sobre la calidad de la superficie. Entonces no se alcanzan los valores de rugosidad requeridos, lo que significa que se requiere una reelaboración costosa. El riesgo de que se forme una capa blanca sobre el material también es mayor. La combinación de un aumento rápido de la presión y un aumento rápido del calor provoca una transición de fase en el material. Aparece una capa quebradiza y agrietada, denominada capa blanca. La resistencia a la fatiga, la resistencia al desgaste y, por lo tanto, también la fiabilidad operativa del componente se reduce.

Óptima adaptación a las respectivas cargas con las plaquitas de torneado CBN de Walter

Los expertos en mecanizado de Walter han desarrollado unas nuevas plaquitas de torneado CBN en un proceso intensivo y complejo.

El aumento de cinco veces en la velocidad de mecanizado que ofrecen se debe principalmente al material modificado de la herramienta de corte que emplean. Al mismo tiempo, su geometría de corte y los grados de material de la herramienta de corte utilizados reducen el desgaste y la formación de capas blancas en superficies producidas a partir de aleaciones de alta temperatura.

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Desgaste de la herramienta al mecanizar Inconel 718 DA. Datos de corte: vc = 250 m / min; fn = 0,1 mm; ap = 0.25 mm

El nitruro de boro cúbico policristalino se abrevia a PCBN. Aunque esta es la abreviatura técnicamente correcta, la abreviatura ligeramente más corta CBN se ha establecido más en el uso común.

Cualquier persona con experiencia en material de fundición y mecanizado duro estará familiarizado con este material compuesto fabricado sintéticamente que se produce a partir de nitruro de boro cúbico y una fase aglutinante. Los materiales de herramientas de corte CBN adaptados con un aglomerante cerámico también se pueden usar para el acabado de componentes producidos a partir de aleaciones de alta temperatura.

El material compuesto CBN fue optimizado para manejar los requisitos especiales de aleaciones de alta temperatura para el nuevo material de herramienta de corte WBS10 de Walter. El grado más fino facilita un filo liso, que a su vez tiene una influencia positiva en la calidad de la superficie desde el primer corte.

Después del diamante y el nitruro de boro cúbico, estos son los grados de material de herramienta de corte más duros del mundo, por lo que las plaquitas son altamente resistentes al desgaste abrasivo. Además de esto, son químicamente inertes y termoestables, lo que significa que solo se produce un desgaste mínimo debido a la difusión y la oxidación.

Geometría de corte innovadora: acabado sin chaflán protector

Los materiales de herramientas de corte CBN modificados por sí solos no son suficientes para marcar la diferencia.

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Walter utiliza redondeo de filo para las nuevas plaquitas de torneado CBN para proteger el filo. Esto hace que el filo sea más afilado, al tiempo que garantiza la estabilidad necesaria

Un factor importante aquí es proteger el filo contra efectos mecánicos excesivos. Un filo cortante sin protección se romperá inmediatamente. Por lo tanto, las plaquitas giratorias suelen tener un chaflán protector en un ángulo de 10 ° a 20 °. Esto conduce a un problema al mecanizar aleaciones de alta temperatura. El chaflán protector genera una presión particularmente alta con la correspondiente acumulación de calor. Ambos factores pueden conducir al tipo de transformación estructural en el material descrito anteriormente. El riesgo de que ocurra una capa blanca también aumenta significativamente.

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Plaquitas CBN de Walter

Para proteger el filo, Walter utiliza redondeo de filo para las nuevas plaquitas de torneado CBN. Esto hace que el filo sea más afilado, al tiempo que garantiza la estabilidad necesaria.

Acabado superficial de alta calidad gracias a la larga vida útil de la herramienta

Los expertos en mecanizado de Walter están muy satisfechos con los resultados obtenidos utilizando la nueva geometría de corte en pruebas de campo y en algunos clientes de pruebas iniciales.

A una velocidad de corte (vc) de 250 m / min, la vida útil de una plaquita de torneado Walter de CBN es de 13 minutos. Esto permite eliminar aproximadamente 3,2 km de virutas. La plaquita también se desgasta de manera tan uniforme que no se pueden detectar cambios en la calidad de la superficie durante toda su vida útil. El valor medio de rugosidad de la superficie (Ra) está entre 0.2 y 0.4 µm. El componente terminado después de usar la nueva plaquita de CBN parece casi pulido a simple vista.

El enfriamiento de precisión de los portaherramientas de torneado Walter hace una contribución clave en la vida útil de las plaquitas. Es posible enfriar a presiones de hasta 150 bares, aunque 20 bares suelen ser suficientes. Es importante garantizar la temperatura óptima de mecanizado. Esto depende principalmente de la velocidad de corte, la presión de enfriamiento y el material a mecanizar.

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El nuevo material de herramienta de corte WBS10 de Walter es más resistente que los de la competencia durante toda su vida útil. El grado más fino facilita un filo liso, que a su vez tiene una influencia positiva en la calidad de la superficie desde el primer corte

Haciendo la comparación directa con el mecanizado con una plaquita de carburo, la nueva plaquita Walter CBN facilita procesos de acabado significativamente más eficientes, pero los parámetros del proceso deben ser correctos. Las ganancias de eficiencia solo pueden explotarse completamente en combinación con máquinas modernas, que son tanto estables como precisas, así como con cortes continuos.

WALTER TOOLS IBÉRICA

tel. 93 4796760
www.walter-tools.com

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