Una refrigeración adecuada es un factor decisivo para un mecanizado eficiente. Gracias a los procesos de fabricación aditiva, ISCAR ha podido optimizar aún más la refrigeración dirigida en un gran número de cabezales de fresado. Los usuarios pueden así operar con valores de corte más altos y beneficiarse de tiempos de vida más largos, una mejor evacuación de virutas y una mayor seguridad en el proceso.
Uno de los mayores enemigos de las plaquetas de corte (WSP) de carburo es la alta temperatura que se genera durante el mecanizado en la pieza de trabajo. Se pueden alcanzar temperaturas promedio de 300 a 900 grados Celsius. A medida que aumenta la temperatura, la vida útil de las WSP disminuye. Su desgaste aumenta, lo que afecta la calidad de la pieza de trabajo y perjudica sus propiedades de mecanizado. El calor generado entre la herramienta y la pieza de trabajo puede cambiar la forma de la viruta y deformar la WSP.
"La refrigeración es un factor muy importante en el mundo del mecanizado de metales; gracias a su influencia positiva en la forma de la viruta y la temperatura durante el procesamiento, puede mejorar la vida útil de las herramientas y reducir los costos de fabricación", dice Anton Kress, especialista en productos de fresado en ISCAR.
Canales de refrigerante con menos contornos de interferencia
La refrigeración a alta presión con suministro dirigido de refrigerante directamente en la zona de corte se ha demostrado especialmente efectiva. "Nuestro objetivo siempre es enfriar lo más cerca posible de cada una de las aristas de corte y llevar la mayor cantidad de refrigerante posible, con la máxima presión, muy rápidamente a la zona de corte", explica. "Gracias a los procesos de impresión 3D, hemos podido optimizar aún más los canales internos de refrigerante en nuestras fresadoras planas y de esquina, aumentando la presión, la cantidad y la efectividad del refrigerante."
En el enfriamiento convencional, los canales se ramifican en ángulo recto desde el gran canal de refrigerante y llevan el refrigerante a la salida con un diámetro de aproximadamente 2,5 milímetros, desde donde el refrigerante fluye desde arriba a una distancia de diez a 20 milímetros hacia el WSP. "Para introducir los canales en los blanks fabricados convencionalmente, también fue necesario un taladro adicional, donde el KSS se acumulaba y reducía la eficiencia", dice el especialista en productos. A través de la impresión 3D, ISCAR pudo establecer los canales de refrigerante directamente en el blank.
Estas tuberías que tienen curvas suaves en lugar de ser rectangulares presentan claramente menos contornos de interferencia y, debido a la falta de perforaciones adicionales, el líquido de corte (KSS) ya no puede acumularse. "En comparación con la refrigeración convencional, estas fresas fabricadas aditivamente ofrecen un 20 por ciento más de caudal", explica Anton Kress.
La optimización del flujo duplica el volumen.
Pero ISCAR no sería ISCAR si el especialista en herramientas no hubiera mejorado aún más la refrigeración; después de todo, aquí el desarrollo nunca se detiene: "En el siguiente paso, hemos optimizado el flujo de los canales de refrigerante en las cabezas de fresado y maximizado aún más la presión del refrigerante utilizable", explica Anton Kress. Para una mayor velocidad de salida, la entrada central de refrigerante ahora tiene forma de embudo y se estrecha en la transición hacia los canales de refrigerante individuales que conducen a los filos.
Las tuberías de solo un milímetro de diámetro ahora recorren suaves curvas con grandes radios, y solo hay rectas justo antes de la salida para transportar el KSS de manera precisa a la herramienta de corte. "De esta manera, pudimos duplicar el caudal y multiplicar la velocidad de salida así como la presión del KSS en la herramienta de corte."
Para un mejor rendimiento de refrigeración, ISCAR también trasladó la salida del refrigerante al lado de la cámara de virutas. Dependiendo del tamaño de la herramienta de corte, dos o tres perforaciones con un diámetro de un milímetro llevan el refrigerante a la arista de corte. "La distancia entre las salidas y la herramienta de corte es ahora de solo cinco a siete milímetros", dice el especialista en productos. "Esto trae varias ventajas: el chorro de refrigerante es más compacto y se puede dirigir de manera más precisa, además hemos podido mejorar la formación de virutas y la evacuación de las mismas."
Más seguridad en el proceso y mejor control de virutas.
En cifras, esto significa que: Con una presión de bomba de 80 bar y un volumen de bomba de 46 litros por minuto, un usuario, con refrigeración estándar y cinco salidas de refrigerante de 2,5 milímetros de diámetro, alcanza una presión de diez bar en la herramienta de corte y una velocidad de salida de 37 metros por segundo, es decir, 132 kilómetros por hora. En la misma configuración, con un fresador JHP con diez salidas de un milímetro, es decir, dos por herramienta de corte, alcanza una presión de 74 bar en la herramienta de corte y una velocidad de salida de 122 metros por segundo, es decir, 441 kilómetros por hora.
"Eso significa que podemos llevar mucho más refrigerante a la zona de corte en menos tiempo y a una presión significativamente más alta", enfatiza Kress y enumera las ventajas: "El usuario puede operar con valores de corte más altos, se logran tiempos de intervención más largos, se alcanza más seguridad en el proceso y una mayor vida útil, además se forman menos bordes de acumulación." La refrigeración por chorro también tiene un gran impacto en la formación y evacuación de virutas: La alta presión produce virutas más compactas, que además son prácticamente expulsadas hacia un lado. Esto cuida la herramienta y mejora la calidad de la superficie.
"La refrigeración dirigida se puede utilizar a partir de seis bar de presión", dice Kress.
"Los fresadores impresos en 3D con refrigeración optimizada por flujo y dirigida están disponibles en las series HELI2000, HELIALU, HELI3MILL, HELIQUAD, HELITANG y XQUAD; hay la herramienta adecuada para cada tarea de fresado."
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