AE7 - Aeronáutica

25 Los denominados Heat Resistant Super Alloys (HRSA) son capaces de aguantar condiciones en operación de 600-1.000 °C y con una disminu- ción aproximada de sus propiedades mecánicas de solo un 15% [1]. Los más empleadas son las aleaciones en base níquel, como el Inconel 718, Rene' 104 o IN100PM, que presentan, por con- tra, una maquinabilidad relativamente baja. La elevada fuerza especifica de corte, característica de este tipo de materiales, genera altas cargas termo- mecánicas durante el mecanizado, lo que conducen a un desgaste pre- maturo o rotura de la herramienta de corte. Debido a este problema, las condiciones de corte se ven limitadas para garantizar la calidad superficial de la pieza a costa de la productivi- dad del proceso. En la búsqueda demejoras que permi- tan incrementar los ratios de extracción de viruta, se ha decidido estudiar la adaptación de parámetros concretos de las herramientas con los que redu- cir el impacto que tiene el material en la herramienta, y así, incrementar la vida útil de la herramienta y por con- siguiente el rendimiento del proceso de mecanizado. En el Centro de Fabricación Avanzada Aeronáutica (CFAA), se han llevan a cabo diferentes ensayos con los que mejorar el rendimiento de las herramientas de corte, entre ellas concretamente las del proceso de brochado. El brochado es una ope- ración muy específica y de alto valor añadido en la fabricación de compo- nentes rotativos. Es un proceso que permite generar geometrías complejas de forma rápida y segura, obteniendo tolerancias muy ajustadas y rugosida- des pequeñas, gracias a la rigidez del proceso. Durante el proceso, la herra- mienta de múltiples dientes extrae material progresivamente a lo largo del movimiento vertical o horizontal, debido a la diferencia de altura entre cada filo [2]. El objetivo de los ensayos realizados es analizar la influencia que tienen cier- tos parámetros de las herramientas en la mejora del proceso de corte de materiales de baja maquinabilidad. En este caso, se ha analizado la influencia que tienen dos recubrimientos diferen- tes de nitruro de titanio aluminio en las brochas de metal duro cuando se mecaniza Inconel 718. Además, tam- bién se ha analizado el redondeo de los filos de la brocha antes comenzar con los ensayos para representar la influencia que puede tener el proceso. Por lo tanto, se ha dispuesto un disco de Inconel 718, similar a los discos de turbina que se mecanizan en el sec- tor aeronáutico, de diámetro exterior de Ø500 mm y uno interior de Ø370 mm, con un grosor de 34 mm. El proceso de brochado se realiza en condiciones representativas de la industria de fabricación aeronáutica. Se emplean aceites de corte como refrigerante y se aplica una velocidad de corte adecuada para el material de herramienta y pieza, que en este caso es de Vc = 18 m/min. El desgaste se mide a través de un microscopio electrónico, que permite hacer un con- trol del desgaste de todos los filos de la herramienta a lo largo del ciclo de brochado. Para medir el redondeo ini- Figura 2. (a) Montaje experimental del ensayo (b) Herramientas de metal duro recubiertas. Figura 3. (a) Medición de radio del filo con el perfilómetro Mitutoyo Formtracer (b) Medición de desgaste con el microscopio PCE 200. El brochado es un proceso clave en sectores como la aeronáutica y la energía