33 RECTIFICADO Asociación Académica Alemana para la Tecnología de la Producción. Componentes como los motores eléctricos, los sistemas de frenado de bajas emisiones y las cajas de cambios de alta eficiencia y bajo nivel de ruido de los vehículos eléctricos deben fabricarse en un tiempo eficiente y con una calidad garantizada, en línea con los exigentes requisitos de sostenibilidad económica y ecológica. Uhlmann, otro miembro del WGP, advirtió que esto sólo puede lograrse si se aprovecha todo el potencial de optimización de la tecnología de rectificado. Los discos de freno con revestimiento duro representan un buen ejemplo de ello. También es uno de los temas de tendencia en el próximo GrindingHub, que organiza la VDW (Asociación Alemana de Constructores de Máquinas-Herramienta) en Stuttgart del 14 al 17 de mayo de 2024. LOS NUEVOS MATERIALES AUMENTAN LA COMPLEJIDAD DEL PROCESO DE RECTIFICADO Jannik Röttger explica los retos particulares que plantea el mecanizado de discos de freno con revestimiento duro. Este septiembre, se trasladó de un puesto de investigación en la Universidad RWTH de Aquisgrán a Salach, en el suroeste de Alemania, como nuevo jefe de Tecnología de Rectificado de Emag Maschinenfabrik: “En pocas palabras, lo que hacen los discos de freno con revestimiento duro en la rectificadora es exactamente lo mismo que hacen en un vehículo de bajas emisiones: crear un potente efecto de frenado sin pérdida de material”, afirma Röttger. “Sin embargo, en el proceso de rectificado tenemos que conseguir exactamente lo contrario. El objetivo es eliminar material en el menor tiempo posible para crear la geometría y las propiedades superficiales requeridas”. Como explica el experto en rectificado, el revestimiento duro consiste en una matriz relativamente blanda, en la que los carburos actúan como material duro. Ambos materiales tienen propiedades de mecanizado fundamentalmente diferentes. Por regla general, las herramientas de rectificado se optimizan para el comportamiento de uno u otro material. El nuevo material convierte en un gran reto el desarrollo de discos de rectificado adecuados. Es muy complejo diseñar las propiedades estáticas y dinámicas de la máquina y los accionamientos del husillo debido a las fuerzas de proceso que intervienen. Además, no sólo la composición volumétrica del material duro y de la matriz influye en las propiedades de mecanizado de la capa de material duro, sino también el proceso de recubrimiento. En el caso de la soldadura por deposición láser, por ejemplo, Röttger cita parámetros del proceso como la potencia del láser y las velocidades relativas. La energía térmica del láser puede provocar la deformación del disco de freno. Esto debe tenerse en cuenta en el posterior proceso de rectificado. Por este motivo, toda la cadena de procesos posterior a la fundición de la pieza sin mecanizar —es decir, el torneado, el recubrimiento láser y el rectificado, así como las propiedades funcionales resultantes en el vehículo— debe considerarse y optimizarse como un sistema global. SOLUCIONES DE FABRICACIÓN PARA TODA LA CADENA DE TRANSFORMACIÓN El Grupo Emag, que expone en GrindingHub, afirma que ofrece soluciones de fabricación para cada eslabón individual de la cadena de mecanizado tras el proceso de fundición. Esto le permite evaluar las interacciones específicas entre los distintos procesos de fabricación en sus propias máquinas de torneado, láser y rectificado. Según Jannik Röttger, los diseñadores, ingenieros de producción y científicos de materiales trabajan juntos en un equipo interdisciplinar de investigación y desarrollo para comprender las relaciones causa-efecto entre los parámetros de ajuste y resultado. También participan expertos externos, como científicos de la Universidad RWTH de Aquisgrán y desarrolladores de sistemas de revestimiento de HPL Technologies, una start-up de la Universidad RWTH de Aquisgrán. Michael Wöhrle, director de Investigación y Desarrollo de Supfina Grieshaber, Wolfach, también está convencido de las ventajas de la colaboración interdisciplinar e interempresarial. La empresa empezó a desarrollar procesos para el rectificado de discos de freno con revestimiento duro ya en 2019. “Desde el principio, hemos sentido que una estrecha cooperación con nuestros socios de desarrollo es la única manera de cumplir con los requisitos Euro 7 de la UE dentro del plazo requerido”, dice Wöhrle. “Tuvimos que tantear el terreno: ver qué podían aportar los fabricantes de polvo, por ejemplo, considerar qué implican los distintos procesos de recubrimiento y, en Jannik Röttger, director de Tecnología de Rectificado en EMAG, explica que “los discos de freno con revestimiento duro en una rectificadora hacen lo mismo que en un vehículo de bajas emisiones: crear un potente efecto de frenado sin pérdida de materia”.
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