AE18 - Aeronáutica

29 Los discos de turbina del motor aeronautico son componentes esenciales del motor aeronáutico, y su fabricación sostenible y rentable es todo un reto para los fabricantes. En esta línea, Ekin, Wolco, Sariki, Fagor y CFAA unen fuerzas en el proyecto Hatasu (ZL-2023/00594) financiado por el Gobierno Vasco, que tiene como objetivo desarrollar la tecnología de producción de discos de turbinas, así como su calidad final a través de la monitorización de variables importantes y el aprendizaje constante del proceso. Los discos de turbina se dividen en dos tipos: integrales y de ensamble. Este último se puede vivir en dos partes: el disco y las palas (blades). La unión de ambos componentes se realiza con una cola de milano especial llamada fir-tree, por su forma similar a la de un abeto, y que tiene unas tolerancias muy estrictas que no todos los procesos de mecanizado pueden conseguir. Entre ellos, el brochado es uno que reúne velocidad de fabricación y repetibilidad, junto a una precisión de varios micrómetros. Sin embargo, una de las desventajas de brochado radica en que se debe realizar una inversión inicial considerable en las herramientas de corte, dada su complejidad de forma para fabricar, ya que todas las características del proceso están adscritas en la geometría de la propia herramienta. A ello se le de sumar, el material y las dimensiones de las herramientas de brochado, que en comparación a insertos de torneado o fresas enterizas, por lo que el precio que puede alcanzar un juego puede rondar 20.000-50.000€. Para reducir el impacto ambiental y además ahorrar en costes, se ha empezado a realizar un mantenimiento a estas herramientas, refilándolas nuevamente para poder extender su vida útil en la fabricación de discos de turbina. No obstante, uno de los mayores stopper del continuo reafilado es la rotura de los filos, lo que imposibilita la recuperación de la herramienta. Tanto el desgaste, como la rotura del filo, son procesos aleatoria y como se usa una herramienta progresiva, esta puede propagarse a lo largo de todos los filos. Para hacer frente a estos problemas y además facilitar la recuperación de las herramientas por reafilado, se propone la implementación de un sistema de monitorización como solución. Este equipamiento permite analizar los datos del proceso como fuerzas de corte, vibraciones o consumo de parte para identificar patrones y tendencias, lo que posibilita la detección temprana de desgastes o roturas, pequeñas o catastróficas. Esta medida no solo optimiza el proceso de brochado, sino que ayuda con el proceso propio proceso de reafilado evitando desgastes excesivos que hagan irrecuperable la herramienta. También puede contribuir a la prevenir la propagación de daños y a la mejorar del mantenimiento de máquina. La recopilación de datos a lo largo del Figura 15. Disco de turbina y la geometría fir-tree. Figura 16. Set de herramientas de brochado. Figura 17. Evolución de dos dientes de la misma herramienta. Figura 18. Señales externas del proceso de brochado para la monitorización del desgaste.

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