La reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero de CO2 se ha convertido en el objetivo del mundo, y ahora muchos lugares están discutiendo la imposición de un impuesto a las emisiones de CO2. Debido a la aparición de nuevos campos, y la gente tiene que adaptarse a los campos existentes, los requisitos anteriores también tienen un impacto considerable en la investigación y el desarrollo de herramientas de mecanizado. Esto se debe a que, más que nunca, existe la necesidad de reemplazar unidades, actualizar materiales más livianos y ahorrar energía y recursos. El personal de I + D ve un gran potencial para las modificaciones de dise?o de herramientas, nuevos recubrimientos, nuevas estrategias de mecanizado y soluciones digitales que respondan en tiempo real a una variedad de condiciones dentro del marco existente.

La tendencia actual es utilizar estos materiales en nuevas aleaciones ligeras de aluminio y litio, que pronto superarán a las herramientas de corte tradicionales y ocuparán una ventaja absoluta. Por lo tanto, la demanda de herramientas especiales de alto rendimiento para este tipo de aplicaciones seguirá aumentando. Por ejemplo, las piezas de aviones fabricadas con aleación de aluminio se suelen procesar hasta 90%. De acuerdo con la geometría requerida de la pieza, es necesario fresar muchas ranuras y cavidades en el metal para garantizar la estabilidad y reducir el peso. Para producir piezas de alta calidad de manera económica y eficiente, se necesita corte de alta velocidad (HSC) para procesar las piezas, y la velocidad de corte puede alcanzar hasta 3 000 M/min. Los parámetros de corte demasiado bajos darán lugar a la acumulación de virutas, lo que provocará un desgaste rápido y un cambio de herramienta frecuente. Debido al largo tiempo de funcionamiento de la máquina herramienta, el costo es alto. Por lo tanto, los operadores de máquinas herramienta que se especializan en el procesamiento de aluminio tienen buenas razones para exigir que sus herramientas de corte obtengan datos de corte y una vida útil superior al nivel promedio, así como también una confiabilidad de mecanizado extremadamente alta.

Hemos mostrado cómo lidiar con estos requisitos complejos. La fresa de 90° está equipada con un nuevo tipo de hoja intercambiable. Utiliza un nuevo recubrimiento PVD, fabricado con el “método hipims”. Hipims significa "pulsación catódica de magnetrón de alta potencia", una tecnología basada en la pulverización catódica de magnetrón. La característica única de este proceso de recubrimiento físico es formar un recubrimiento PVD muy denso y suave, que puede reducir la fricción y la tendencia a la acumulación de virutas. Al mismo tiempo, este método mejora la estabilidad del filo de corte y aumenta la resistencia al desgaste de la cara posterior, logrando así la máxima tasa de remoción de metal. Las pruebas de campo han demostrado que las cuchillas intercambiables hipims tienen ventajas sobre los tipos estándar. La vida útil de la herramienta aumentó en 200%. La demanda de herramientas de corte de alto rendimiento para el procesamiento de aleaciones de aluminio está creciendo, especialmente en la industria de la aviación y la industria del automóvil.

Fresado dinámico: una estrategia de fresado centrada en la eficiencia

Muchas industrias (especialmente la industria de suministros) enfrentan la presión de mejorar la estabilidad del procesamiento, acelerar la velocidad del procesamiento, reducir el costo del procesamiento y garantizar la calidad del procesamiento. Al mismo tiempo, los requisitos de confiabilidad de mecanizado y rentabilidad también son estrictos para la calidad de la superficie y la estabilidad dimensional. Además, también crece la demanda de materiales ligeros o resistentes al calor. Sin embargo, debido a estas propiedades, estos materiales de los grupos de materiales ISO m e ISO s suelen ser difíciles de procesar con precisión. El fresado dinámico proporciona soluciones para este campo, al tiempo que garantiza la eficiencia de la producción y la fiabilidad del mecanizado, razón por la cual cada vez más empresas de procesamiento de metales confían en este método.

La diferencia entre el corte de alto rendimiento (HPC) y el corte de alta dinámica (HDC) es el movimiento y la fuerza de la fresa. En el proceso de corte de alto rendimiento, cuando la herramienta de fresado se mueve, la profundidad de corte es relativamente peque?a; en el proceso de corte de alta dinámica, el sistema de control CAD/cam controla a lo largo de la trayectoria de la herramienta durante el procesamiento de la forma de la pieza de trabajo (Figura 1). Esto previene o al menos reduce el tiempo de no corte. Además, la profundidad de corte del corte de alta dinámica es mucho mayor que la del corte tradicional de alto rendimiento, es decir, la distancia de carrera se reduce porque se puede utilizar toda la longitud de la herramienta.

La estrategia de fresado dinámico de la Figura 1 requiere la pieza de trabajo, la herramienta de fresado, la máquina herramienta y el sistema CAD / CAM apropiados

En el proceso de corte de alto rendimiento, el ángulo envolvente suele ser muy grande. Por lo tanto, la fuerza en el proceso también es muy grande. Esto acelerará el desgaste del husillo de la herramienta y de la máquina. Por otro lado, el fresado dinámico se caracteriza por una alta estabilidad de mecanizado y una larga vida útil de la herramienta. En términos generales, el ángulo envolvente del corte de alta dinámica es muy peque?o, es decir, la fuerza de la herramienta y la máquina herramienta es mucho menor que la del corte de alto rendimiento. En comparación con el corte de alto rendimiento, el corte de alta dinámica tiene parámetros de corte más altos, menor tiempo sin cortar y mayor estabilidad de mecanizado, por lo que su tasa de eliminación de metal es muy alta.

Control de avance adaptativo: uso de parámetros en tiempo real para optimizar los parámetros de corte

Durante mucho tiempo, la automatización, la digitalización y la tecnología de redes se han utilizado ampliamente en muchos campos de procesamiento de metales y son muy populares. En particular, el hardware y el software utilizados para recopilar y analizar datos en tiempo real han dado un gran salto en el rendimiento. Las herramientas de software demuestran cómo estas herramientas brindan numerosas oportunidades para optimizar los procesos (Figura 2). El control de avance adaptativo analiza los datos de entrada de la máquina herramienta en tiempo real y ajusta el mecanizado en consecuencia. Esto responde a una pregunta clave para muchos usuarios. Es decir, ?cómo aprovechar al máximo las ventajas de la máquina herramienta sin grandes cambios en el proceso ni reprogramaciones complejas? El software puede acortar en gran medida el tiempo de procesamiento de una sola pieza. El software se ha integrado con el programa de control existente y los datos del programa se han aplicado al proceso de mecanizado.

Figura 2 ajusta dinámicamente el avance según las condiciones de corte. De esta manera, se puede acortar el tiempo de producción de una sola pieza y se puede mejorar la confiabilidad del procesamiento.

Durante el corte de la primera herramienta, la computadora "aprende" la salida ociosa del husillo y la máxima eficiencia de corte de cada herramienta. Luego mide la salida del husillo hasta 500 veces por segundo y ajusta automáticamente el avance en cada caso. Es decir, la máquina herramienta siempre funciona con el avance máximo de cada herramienta. Si las condiciones de corte cambian (profundidad de corte, margen de mecanizado, desgaste, etc.), la computadora ajustará la velocidad y la producción en tiempo real. Esto no solo tiene un impacto positivo en el tiempo de mecanizado de la pieza de trabajo, sino que también mejora la fiabilidad del mecanizado con las características de fresado optimizadas. La fuerza que actúa sobre el husillo es más constante y la vida útil del cortador se prolonga.

Si existe el riesgo de rotura del cortador, la computadora reducirá inmediatamente la cantidad de alimentación o detendrá la operación por completo. Utilizando nuestros clientes de procesamiento informático de alta gama, su eficiencia de procesamiento ha logrado una mejora sorprendente. Si el proceso es compatible, el tiempo de procesamiento se puede reducir en 10%. Hemos logrado reducir el tiempo de procesamiento a la mitad. Cuando el número es grande, liberará mucha capacidad de mecanizado. Además, este método es eficaz independientemente de si se utiliza o no la herramienta Walter. Solo necesita cumplir con los requisitos del sistema de la máquina herramienta.