Las fresas de cerámica ayudan a optimizar el mecanizado de componentes aeroespaciales

A medida que los componentes fabricados con aleaciones a base de níquel se vuelven cada vez más frecuentes en la industria aeroespacial, la demanda de herramientas de corte optimizadas continúa creciendo. Pero, a pesar de sus ventajas, los materiales a base de níquel presentan una mala maquinabilidad debido a su baja conductividad térmica, su potencial para adherirse a las herramientas de corte y la presencia de partículas abrasivas dentro de la estructura de la aleación. Debido a estos problemas, la productividad con herramientas de carburo tiende a ser baja. Además, la complejidad de las piezas significa que algunos componentes exigen un mayor alcance. Aquí, Henri Sevonen, director senior del segmento industrial – Aeroespacial del especialista en corte de metales Sandvik Coromant, explica cómo ha surgido una nueva tecnología de fresado cerámico para ayudar a cumplir estos requisitos, con el potencial de optimizar el mecanizado de piezas de motores aeronáuticos y ofrecer importantes ventajas competitivas. ganancias.

La mayoría de las piezas aeroespaciales se fabrican a partir de superaleaciones resistentes al calor (HRSA) y aleaciones a base de níquel, lo que impone un conjunto particular de exigencias a los ingenieros de producción que buscan fabricar componentes como carretes, discos de turbina, carcasas de combustión y blisks. Aunque muchos fabricantes utilizan fresas convencionales de carburo sólido, estas herramientas tienen sus limitaciones en términos de rendimiento cuando se trata de aleaciones a base de níquel.

En un ámbito global altamente competitivo, los talleres de maquinaria aeroespacial están buscando tecnologías de siguiente nivel que sean capaces de ofrecer un cambio radical en factores como la productividad y/o la vida útil de las herramientas. Las fresas de mango de cerámica pueden dar ese salto, ofreciendo hasta 20-30 veces más velocidad de mecanizado, en comparación con las herramientas de carburo sólido para operaciones como el fresado en escuadra y planeado. Estos impresionantes avances se pueden lograr en gran medida porque las fresas cerámicas conservan su dureza a las altas temperaturas que surgen al mecanizar aleaciones a base de níquel.

La fresa de ranurar con cabeza intercambiable CoroMill® 316 de cerámica soldada para operaciones de desbaste es una solución productiva para aplicaciones de motores aeroespaciales en materiales ISO S. En primer lugar, el concepto de cabezal intercambiable facilita la flexibilidad inherente del proceso. También está disponible una versión de seis canales con un radio de esquina recto que ofrece operaciones de fresado lateral altamente productivas, y una versión de cuatro canales diseñada para impulsar el planeado gracias a su geometría frontal de alto avance.

El sustrato cerámico de las fresas permite un proceso de corte diferente en comparación con las herramientas tradicionales de metal duro. Es importante destacar que la exclusiva calidad S1KU SiAlON está diseñada específicamente para el mecanizado superior de aleaciones de níquel y está respaldada por una geometría negativa que proporciona un filo resistente. Este último también cuenta con un T-land para operaciones estables.

SiAlON lleva una composición química de óxido de aluminio y nitruro de silicio (Al203+Si3N4), una combinación que promueve una alta resistencia al desgaste, incluso a temperaturas elevadas.

Mecanizado estable

Se aconseja en todos los casos una puesta a punto estable y siempre sin aplicación de refrigerante; Los talleres mecánicos deberían utilizar aire presurizado, ya que el refrigerante simplemente se quemaría a las altas temperaturas involucradas. Además, el uso de refrigerante favorece los choques térmicos y tiene un efecto negativo en la vida útil de la herramienta. Es importante destacar que se requieren altas velocidades de husillo, de al menos 13.000 rpm. Otras recomendaciones incluyen el uso de fresado vertical, así como una trayectoria de herramienta programada que mantenga la herramienta en contacto constante con el material.

Está claro que las aleaciones a base de níquel desempeñarán un papel vital en el futuro de la fabricación aeroespacial. Sin embargo, quienes tienen la tarea de producir componentes de motores aeroespaciales enfrentan muchos desafíos. Sólo a través de innovaciones continuas en herramientas, como la tecnología de fresado cerámico, los talleres de maquinaria aeroespacial podrán optimizar el proceso de mecanizado.

CoroMill® 316 forma parte de la gama optimizada de herramientas redondas sólidas de Sandvik Coromant; visite el sitio web para obtener más información. O visite el recurso de conocimientos sobre aplicaciones de motores aeronáuticos de Sandvik Coromant, aeroknowledge.com.

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