El fresado es un método de mecanizado que tiene su origen en el siglo XVIII y hoy en día es una de las tecnologías de procesamiento más importantes. Mientras tanto, la demanda de mayor productividad, mayor precisión y más sostenibilidad impulsa los desarrollos tecnológicos en el fresado. Los nuevos desafíos requieren soluciones innovadoras, como las herramientas de precisión de ISCAR.
Las fresadoras son indispensables en los talleres. El proceso es una parte integral de la tecnología de mecanizado, cuya importancia aumenta debido a los requisitos en constante cambio en la fabricación. Por ejemplo, la precisión de la conformación de metales ha aumentado significativamente gracias a tecnologías como el mecanizado de precisión y forjado. Pero también los procesos de impresión 3D o nuevos materiales compuestos y de sinterización requieren procesos adaptados.
Los operadores están en demanda: deben aumentar la productividad en superaleaciones difíciles de mecanizar y calidades de titanio, y se requieren más medidas de optimización debido a la fuerte concentración en vehículos eléctricos e híbridos en la industria automotriz. Además, las máquinas herramienta de múltiples ejes permiten el mecanizado preciso de piezas complejas, y nuevas estrategias de mecanizado aumentan la productividad. Los procesos modernos también pueden reducir significativamente la cantidad de material bruto previsto durante el fresado, mientras que aumentan los requisitos de calidad superficial y precisión.
Desarrollos y enfoques
Los desarrollos más importantes en herramientas de fresado incluyen el mecanizado de alta velocidad y el fresado de precisión, así como el fresado adaptativo y sostenible de múltiples ejes.
En el mecanizado de alta velocidad, el enfoque está en aumentar el volumen de material removido (MRR) para lograr una mayor productividad mediante una velocidad de corte significativamente más rápida o más avance por diente. Los usuarios logran esto mediante fresado de alta velocidad (HSM) y fresado de alto avance (HFM) durante el desbaste. En el fresado de precisión, el enfoque está en la alta precisión.
En el fresado de múltiples ejes, se utilizan centros de mecanizado equipados adecuadamente que permiten procesos complejos. El objetivo del fresado adaptativo es desarrollar sistemas inteligentes que puedan adaptarse a las condiciones cambiantes durante el proceso de mecanizado. El fresado sostenible se centra en reducir el impacto ambiental. Esto incluye el desarrollo de refrigerantes ecológicos, el reciclaje, la reutilización de materiales y el uso de máquinas herramienta y fresadoras energéticamente eficientes.
Componentes coordinados
El éxito de todos los desarrollos en el fresado se basa en una sinergia de máquinas herramienta, herramientas de corte y sistemas de diseño asistido por computadora (CAE). Por ejemplo, el fresado de alta velocidad requiere máquinas que proporcionen altas velocidades de rotación, así como herramientas de materiales de corte avanzados y recubrimientos innovadores. Al mismo tiempo, los procesos de fresado más precisos requieren no solo herramientas con tolerancias más bajas, sino también sistemas de control y accionamientos mejorados.
En el fresado de múltiples ejes, ejes controlados de manera óptima y las geometrías de corte adecuadas de las herramientas de fresado permiten el avance. El fresado adaptativo incluye innovaciones como sistemas de monitoreo modernos, sensores de alta sensibilidad y algoritmos eficientes que optimizan los datos de corte y las trayectorias de las herramientas en tiempo real. El mecanizado por fresado se vuelve más sostenible mediante el uso de procesos energéticamente eficientes, máquinas herramienta adecuadas, herramientas de corte adaptadas y refrigerantes ecológicos.
Placas de corte intercambiables
En el fresado, los usuarios a menudo optan por herramientas con placas de corte intercambiables (WSP), cuyos materiales de corte están en constante evolución. Nuevos tipos de metal duro, cerámicas y materiales de corte ultraduros proporcionan resultados cada vez mejores en el mecanizado.
Nuevos recubrimientos mejoran la resistencia al desgaste y al calor, al tiempo que aumentan la capacidad de lubricación. Con geometrías de corte modernas, se puede optimizar la topología de formación de virutas de las placas de corte. Esto mejora la acción de corte y el flujo de virutas durante el fresado, además de reducir las fuerzas de corte. El uso efectivo del material de corte implica un diseño inteligente de la placa de corte que ofrece un rendimiento de corte máximo sin disminuir el rendimiento de mecanizado.
Manufactura inteligente
La orientación hacia la manufactura inteligente requiere que los diseñadores integren la digitalización en el diseño del proceso y la herramienta de fresado. Los gemelos digitales y las aplicaciones de software correspondientes son ya hoy en día un requisito indispensable para una oferta de herramientas completa. Las soluciones de ISCAR muestran cómo los fabricantes de herramientas de corte enfrentan los desafíos que se perfilan actualmente.
Ranuras, cavidades, huecos
En el fresado trocoidal de alta velocidad, la herramienta sigue una trayectoria curva para mantener una carga constante en el filo. Se evitan picos de carga repentinos al entrar en el material. Esta estrategia es muy eficiente al fresar ranuras profundas, cavidades y huecos, especialmente con baja estabilidad de mecanizado. Además, el procedimiento proporciona muy buenos resultados al mecanizar materiales de trabajo exigentes, como aceros aleados o superaleaciones altamente resistentes al calor.
Específicamente para el fresado trocoidal, ISCAR ha desarrollado la línea de productos CHATTERFREE EC-E7/H7-CF para fresadores de metal duro (VHM) de múltiples filos. El diseño geométrico de las herramientas incluye diferentes ángulos de espiral y pendientes de ángulo variables que mejoran el comportamiento de corte dinámico.
Altamente productivo y efectivo
Con la ayuda de máquinas modernas, el fresado altamente productivo de aleaciones de aluminio a velocidades de husillo extremadamente altas de hasta 33,000 revoluciones por minuto es posible. Para enfrentar este desafío, ISCAR ha desarrollado fresadores de 90 grados que pueden manejar WSP de gran formato con una profundidad de corte de hasta 22 milímetros. Los fresadores están diseñados para que no haya desplazamiento radial de la placa de corte, lo que puede ocurrir a altas velocidades debido a las altas fuerzas centrífugas.
El fresado de alto avance se ha convertido en un procedimiento ampliamente utilizado para el desbaste eficiente de superficies complejas. ISCAR ofrece una amplia gama de herramientas para ello. Las características placas de corte en forma de hueso de la familia LOGIQ4FEED, por ejemplo, ahora también están disponibles en versiones más grandes. Amplían considerablemente el rango de aplicaciones, especialmente en el fresado de alto avance de cavidades profundas en la fabricación de herramientas y moldes. Otra novedad son los fresadores económicos NEOFEED con sus placas de corte cuadradas de doble cara con ocho bordes de corte.
Preciso y rápido
Los avances en máquinas herramienta de múltiples ejes y sistemas CAD/CAM permiten el fresado preciso de formas complejas con una mínima eliminación del material de trabajo mediante fresadores de vástago segmentados o en forma de tonel. Estos están disponibles en versiones de metal duro, como cabezales de fresado MULTI-MASTER o en versiones con una placa de corte intercambiable.
Al fresar superaleaciones altamente resistentes al calor, el usuario puede aumentar significativamente las velocidades de corte con filos de materiales cerámicos, alcanzando hasta 1,000 metros por minuto. Entre las últimas herramientas cerámicas de ISCAR se encuentran fresadores de metal duro (VHM) y WSP con insertos cerámicos redondos de doble cara. El diseño de doble cara tiene como objetivo maximizar el uso de materiales cerámicos, como cerámica negra, cerámica reforzada con fibras y SiAlON, un tipo de cerámica a base de nitruro de silicio.
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