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Las fresas Mill 1-14 de Kennametal permiten mecanizar piezas complejas de titanio

Tecnología de corte helicoidal, punto crítico en el sector aeroespacial

14 de diciembre de 2010

El mecanizado de cinco ejes no es barato. Y el mecanizado completo de piezas complejas para el sector aeroespacial en titanio puede durar días, si no semanas. Si se une esto con tarifas horarias de 150 euros una hora ó más de las sofisticadas máquinas de cinco ejes y la búsqueda de una mejora significativa en el mecanizado de titanio es una de las cosas que los fabricantes de piezas de aeroespacial toman en serio. Muy en serio.

Por eso la nueva fresa helicoidal Mill 1-14 y su exclusiva carga optimizada (concepto LOIS) de Kennametal —que en España comercializa Kenci— ha sido recibida con tanto entusiasmo por la comunidad del segmento aeroespacial. “Un cliente, que pidió no ser identificado, comentó el ahorro de más de 20 horas en el fresado de una pieza de 5 ejes utilizando la fresa Mill 1-14, ” explica Dennis McNamara, responsable global de Producto. “Ellos están actualmente reprogramando otras piezas de titanio para aprovechar las mejoras en el proceso”.

Las fresas helicoidales, básicamente cuerpos de fresa con seis formas de plaquitas indexables, están dirigidas a “cualquier cliente que desee una mayor profundidad de corte axial que la que se puede conseguir con las fresas de mango estándar” indicó McNamara. “Los clientes siempre quieren conseguir una mayor profundidad de corte que la que utilizan hoy en día con las monoplacas”.

El rango de fresas Mill 1-14 representa un completo abanico de fresas helicoidales que proporcionan la necesaria flexibilidad y versatilidad. Las fresas helicoidales Mill 1-14 pueden tener placas apiladas de dos, tres y cuatro alturas, y también están disponibles soluciones personalizadas con hasta 13 filas de placas. “La opción favorita va a ser fresas con placas apiladas a una altura de dos, ” predice McNamara. “Los clientes reciben la capacidad de aumentar la profundidad de corte axial con un pequeño coste añadido”.

Por otra parte, los clientes también consiguen mucha versatilidad con el fresado helicoidal. Las fresas helicoidales Mill 1-14 pueden utilizarse para el desbaste de medio a pesado y de semiacabado a acabado de precisión en aplicaciones tales como perfilado-contorneado, ranurado, fresado en rampa, fresado en rampa helicoidal partiendo de macizo y fresado plungeé o vaciado.

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Las fresas helicoidales Mill 1-14 de Kennametal representan un rango de sistemas de fresado de 2 hasta 13 para aplicaciones personalizadas. Muy versátiles, pueden utilizarse para desbaste, acabado, perfilado, fresado en rampa, ranurado y vaciado.

Con las fresas helicoidales convencionales, el diámetro, el número de plaquitas y el ángulo de hélice establecían el número máximo de filos de corte que podían estar cortando en un momento dado. En teoría, a mayor número de filos de corte cortando a la vez podían conseguir un corte más suave, pero también se incrementaba el consumo de potencia de la máquina.

“En realidad, con las fresas de mango helicoidales tradicionales, el igual espaciado entre las placas solía causar una demanda desigual de carga en la máquina-herramienta donde estuviera trabajando, ” explica el ingeniero Jim Waggle. En respuesta, Kennametal ha desarrollado LOIS, o Paso diferencial de Carga Optimizado entre plaquitas. Esto logra el rendimiento de las fresas Mill 1-14 a parte de encontrar el ‘punto óptimo’ de paso diferencial de placa relativo al par y potencia de la máquina-herramienta.

“No fue un concepto fácil de desarrollar, ” explica Waggle, “pero finalmente se consiguió el modelo LOIS con paso diferencial optimizado, minimizando vibraciones y reduciendo las condiciones de consumo de potencia desiguales”.

Las cargas de corte pueden variar por diversas razones y los fabricantes familiarizados con el fresado de titanio reconocen el sonido que las fresas helicoidales hacen cuando perfilan en radio. Una área de contacto más grande puede hacer reaccionar la fresa, LOIS no tiene el mismo efecto. Kennametal tiene un CD técnico disponible para fabricantes interesados, donde se aprecia mucha menor variación de carga cuando se fresa acero. “Cuando se escuchan ‘chirridos’ en lugar de ‘gritos’ es cuando la garra comienza a caer, ” argumenta McNamara. “La razón por la que mecanizamos acero fue que así el cliente podría ver el producto trabajando; si fuera titanio, se hubiese visto solamente una imagen de flujo de refrigerante”

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Más filos en el corte debido a un paso diferencial igual puede esperarse para acelerar el fresado, pero en la actualidad las exigencias de carga aumentan y variaciones de la carga de corte, como se muestra en el gráfico.
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El concepto LOIS de Kennametal de paso diferencial desigual disminuye el consumo de potencia y significativamente menores variaciones de carga.

Las plaquitas Mill 1-14 inserts también están especialmente diseñadas para añadir versatilidad en el corte. La innovadora característica de micro-geometría contribuye en gran medida a mejorar el rendimiento, diferentes ángulos de desprendimiento, bisel T negativo y pequeño redondeo. Los resultados incluyen significativamente reducidos tiempos de ciclo y menores fuerzas de corte. Los resultados de las pruebas realizando paredes a 90º han sido excelentes también.

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Las características geométricas contribuyen al rendimiento de las plaquitas Mill 1-14 en múltiples operaciones de fresado.

Añadiendo estabilidad a la placa en las fresas Mill1-14 están los elementos de apoyo axial exclusivos. Los apoyos ayudan a alinear todas las placas para acabados superficiales mejorados y mejores vidas de herramienta. Los elementos de apoyo son recambios y pueden cambiarse cuando sea necesario.

Para posteriores mejoras en el rendimiento de la fresa Mill 1-14 se han integrado las boquillas de refrigerante. Otras fresas simplemente tienen agujeros taladrados en los cuerpos. Esto no dirige el refrigerante a la zona de corte. El problema es cuando comienza a rotar el husillo, la mayor parte del refrigerante no se dirige, e incluso se aparta de la misma. Con las fresas Mill 1-14, los usuarios pueden configurar hasta nueve diferentes tamaños de boquillas de refrigerante para un flujo de refrigerante consistente y focalizado.

“Con todas las fresas helicoidales Mill 1-14, los usuarios pueden comprar boquillas alternativas para ajustar el flujo de refrigerante a su máquina, ” dice McNamara. “Como existen numerosos tipos de máquina-herramienta con distintas bombas de refrigeración, ahora el cliente dispone de una opción. Incluso hay una boquilla abierta al final de la fresa que puede también utilizarse para limpiar la máquina-herramienta. Otra ventaja es que la presión del refrigerante ayuda a evitar cualquier atasco de viruta en los alojamientos de la fresa”.

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Se pueden instalar nueve diferentes tamaños de boquilla en las fresas Mill 1-14 para mejorar el rendimiento.

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