16 HERRAMIENTAS La súper efectividad para el mecanizado de superaleaciones Las aleaciones metálicas, que reflejan su compleja estructura aleada, también llamadas superaleaciones, se han convertido en uno de los principales materiales de ingeniería durante mucho tiempo. Presentan una resistencia a temperaturas elevadas extremadamente altas y, por lo tanto, a menudo se denominan superaleaciones de alta temperatura (HTSA) o superaleaciones resistentes al calor (HRSA). Andrey Petrilin, director técnico de Iscar Ltd La historia de las superaleaciones comenzóconel desarrollodemotores de turbina de gas que requeríanmateriales confiables para rangos de temperatura de funcionamiento altos. Como resultado de la investigación intensiva y el progreso en metalurgia, las superaleaciones modernas (SA) proporcionan una larga vida útil para temperaturas de trabajo de más de 1.000 °C. Comprensiblemente, los mayores consumidores de superaleaciones hoy en día son los productores de motores aeronáuticos y marinos (figura 1). Las superaleaciones también son muy comunes en la industria médica, que las utiliza eficazmente para implantes protésicos en cirugía ortopédica. Además, las superaleaciones se han generalizado también en la generación de energía y en las industrias del petróleo y el gas como materiales cruciales para las partes esenciales de diversos dispositivos. LA MAQUINABILIDAD COMPLEJA La excepcional resistencia a altas temperaturas y la resistencia a la corrosión son las ventajas innegables de las superaleaciones. Sin embargo, hay dos caras de la moneda: las superaleaciones no sólo tienen un alto precio, sino que su maquinabilidad es deficiente, lo que puede plantear desafíos para la fabricación. Para mecanizar superaleaciones, en las herramientas de corte la fuerza de corte específica que caracteriza la resistencia del material a la extracción de virutas y define la carga mecánica es muy alta. Aunque la principal dificultad es el calor, las superaleaciones tienen una conductividad térmica deficiente. Las virutas elementales y sueltas, que generalmente se generan al mecanizar superaleaciones, no proporcionan una disipación de calor adecuada de la zona de corte. Una tendencia al endurecimiento del trabajo empeora la situación. Las superaleaciones (SA) se presentan en distintos modos: fundidas, forjadas, sinterizadas, etc. Los métodos de fabricación de piezas de trabajo también tienen un impacto en la maquinabilidad. Por ejemplo, la abrasividad de las piezas de trabajo forjadas es mayor que la de fundición y sustancialmente menor en comparación con las piezas sinterizadas. De acuerdo con la norma ISO 513, las superaleaciones junto con las aleaciones de titanio se relacionan con la aplicación del grupo ISO S. Dependiendo del componente predominante, las superaleaciones se dividen en tres tipos: aleaciones abasedehierro (Fe), deníquel (Ni) y de cobalto (Co). Lamaquinabilidad cae en el orden especificado; desde las aleaciones a base de hierro, que se pueden comparar con el acero inoxidable austenítico, hasta las aleaciones a base de cobalto que representan los materiales más difíciles de cortar del grupo. Figura 1. Las superaleaciones son los materiales clave para los motores turborreactores y turbohélice de los aviones modernos. Motor a reacción mecanizado con los sistemas CUT-GRIP de Iscar.
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