Mecanizado más seguro y sin vibraciones para aeroespacial: Sandvik Coromant

Feb 08, 2024 Admin Aeroespacial, Más Industria Comentarios desactivados en Mecanizado más seguro y sin vibraciones para aeroespacial: Sandvik Coromant

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La calidad en los componentes de esta industria que se caracterizan por tener suelos y paredes delgadas, cavidades profundas y esquinas estrechas, se logra con la utilización de la fresa de alto avance CoroMill^® MH20, de la empresa sueca líder en herramientas de corte y mecanizado con representación en 150 países y más de 7,900 empleados.  

Redacción/Vanguardia Industrial

CIUDAD DE MÉXICO (08/02/2024).- Frente al desafío que implica la producción y manufactura de componentes para la industria aeroespacial que se distinguen por tener suelos y paredes delgadas, cavidades profundas y esquinas estrechas, Sandvik Coromant presenta las características y los beneficios de la fresa de alto avance CoroMill^® MH20, con la que se consiguen procesos de mecanizado más seguros y sin vibraciones.

La empresa sueca, líder mundial en herramientas de corte y mecanizado con presencia en 150 países y más de 7,900 empleados, destaca que los estándares de control de calidad para los componentes de aeroespacial “son increíblemente altos”. Sangram Dash, director de Aplicaciones de Productos de Fresado Intercambiable en Sandvik Coromant, explica que por las características antes descritas que tienen los componentes de aeroespacial, se requiere para su mecanizado una fresa de alto avance como lo es CoroMill^® MH20, de corte ligero, que ofrezca alta estabilidad en la operación y que mantenga un control estable, particularmente cuando se usan herramientas largas para fresar cavidades estrechas y profundas.

Aspectos que afectan la calidad

La empresa sueca destaca que la capacidad de una herramienta para mecanizar en voladizos largos es un requisito importante cuando se fresan cavidades profundas y estrechas, que a menudo es el caso cuando se producen componentes como vigas de soporte que se encuentran en el marco del subsegmento aeroespacial. Estas vigas suelen mecanizarse a partir de titanio forjado y, acompañadas de los requisitos derivados de los voladizos largos, crean un entorno de mecanizado complicado con gran riesgo de vibración.

Las vibraciones de mecanizado pueden provocar imperfecciones superficiales en la pieza, lo que afecta a la calidad del producto final. Otros problemas con las vibraciones incluyen el hecho que el grosor de la viruta no se mantiene constante y, debido a ello, las fuerzas de corte también varían. Las vibraciones pueden provocar la rotura de la plaquita o la herramienta, en algunos casos.

CoroMill^® MH20, innovación

Esta nueva fresa “de alto avance” como la llama Sandvik Coromant está diseñada principalmente para el fresado de cavidades en materiales ISO S, M y P. Presenta varias innovaciones, incluido un nuevo material para el cuerpo de la fresa que se ha utilizado para los cuerpos de mango cilíndrico a fin de minimizar el desgaste durante el mecanizado. El material reduce la fricción de la viruta y la acuñación, que es cuando la tensión o las fuerzas de corte elevadas crean deformaciones plásticas en el alojamiento de la plaquita. Las características de CoroMill^® MH20 garantizarán una mejor vida útil.

Esta herramienta está capacitada para completar varias operaciones de características diferentes, lo que reduce la cantidad de herramientas, los cambios y la manipulación de herramientas necesarios durante la fabricación. Esto ayuda a reducir los tiempos de ciclo y mejora la economía de fabricación.

Además, por primera vez en conceptos de gran avance, Sandvik Coromant ha introducido geometrías de plaquita específicas para diferentes áreas ISO que mejoran la seguridad y la productividad en el proceso. A diferencia de los conceptos de plaquita de cuatro filos convencionales, la CoroMill^® MH20 tiene una plaquita de dos filos, lo que es ventajoso porque la sección más débil de la plaquita está lejos de la zona de corte principal, que permite mayor fiabilidad y protección frente al desgaste. También implica que mecanizar hacia una esquina o pared no afectará al siguiente filo o vértice principal, garantizando un rendimiento homogéneo en cada filo.

Otra área de innovación es la geometría del filo de corte de la plaquita CoroMill^® MH20. El diseño del filo inclinado ofrece una acción de corte gradual y ligera, que requiere menos consumo de potencia para permitir el uso de máquinas más pequeñas. La línea optimizada del filo de corte principal y el radio de punta de la plaquita ofrecen una mayor seguridad del proceso.

Caso de éxito

Un subcontratista del sector aeroespacial, cliente de Sandvik Coromant, experimentó problemas al mecanizar componentes de ejes largos y delgados para aeronaves. Un eje es un componente giratorio que se une a la hélice y soporta el agujero que se desliza sobre el eje propulsor para que el agujero pueda girar de manera libre y estable.

Los ejes, que eran un componente nuevo para el cliente, eran difíciles de mecanizar, debido a sus dimensiones excéntricas y, a veces extremas, en algunos casos eran imposibles de tornear.

Como consecuencia, las cavidades fresadas en la pieza de aleación de Inconel a veces estaban descentradas de dos a tres milímetros. Además, la herramienta existente del cliente demostró una vida útil muy deficiente y muchos desechos que sugerían una mala conexión entre la maquinaria y la herramienta. Los componentes del eje incluso se doblaban en algunos casos, porque la fresa empujaba el componente en lugar de cortar el material.

La solución

El torno fresado se identificó como una solución, que implica girar la pieza alrededor de su punto central. Esta técnica de fresado a menudo se recomienda en los casos en que las formas de un producto difieren considerablemente de las del fresado convencional, como fue el caso de los ejes. No obstante, cuando se probó inicialmente el torno fresado, el cliente experimentó problemas con las vibraciones y para resolverlos, Sandvik Coromant, fundada en 1942 por Wilhelm Haglund, en Sandviken, Suecia, recomendó CoroMill^® MH20 para la operación de torno fresado. La fresa fue elegida por su acción de corte muy ligera para evitar que el componente se doble, al mismo tiempo que ofrece un precio por filo más competitivo.

CoroMill^® MH20 se integró fácilmente en la configuración del cliente. Sin embargo, el hecho que el cliente nunca antes había utilizado la técnica de torno fresado planteó otro desafío. Los especialistas de Sandvik Coromant trabajaron en estrecha colaboración con él para explicar la técnica, y proporcionaron recomendaciones e instrucciones para el programa de fresado con sistema de control numérico (CNC).

CoroMill^® MH20 se utilizó para mecanizar Inconel 718 y A286, una aleación con base de hierro de alta resistencia y excelentes características de fabricación, que son materiales populares en la industria aeroespacial. La herramienta funcionó a una velocidad de corte (v_c) de 40 m/min, un avance por diente (f_z) de 0,3 mm/diente y una profundidad de corte axial (a_p) de 0,5 mm. Fundamentalmente, era necesario que CoroMill^® MH20 superará el rendimiento de la herramienta existente del cliente en solo 30 minutos de tiempo de mecanizado, para evitar el riesgo de vibraciones.

Los beneficios

Al final, CoroMill^® MH20 mostró una vida útil mejorada. Además, una gran ventaja de la herramienta es su corte muy ligero, que permitió un mecanizado preciso, el cual habría sido imposible con la herramienta anterior y que podía lograrse con mayores parámetros de corte y en un tiempo de mecanizado más corto de 30 minutos. CoroMill^® MH20 lo logró con uno o dos dientes menos que la herramienta de la competencia.

La solución de corte de Sandvik Coromant ha abierto oportunidades con la formación de cavidades para su cliente, proveedor del sector aeroespacial.

En este contexto, con la actualización a CoroMill^® MH20, el cliente ha conseguido una vida útil de la herramienta significativamente mejorada y procesos de mecanizado más seguros y sin vibraciones. Con estas ventajas, la herramienta de corte ha demostrado beneficios al mecanizar con precisión materiales duros, incluso con voladizos largos, y particularmente con respecto a los estándares de control de calidad para componentes de aeronaves.

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