61 TORNEADO 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 a base de hierro (Fe), de níquel (Ni) y de cobalto (Co). La maquinabilidad 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. CARACTERÍSTICAS DEL MECANIZADO En consecuencia, una herramienta de corte está bajo una carga térmica y mecánica significativa, lo que reduce drásticamente la vida útil de la herramienta. Por lo tanto, en el mecanizado en las superaleaciones, la velocidad de corte directamente relacionada con la generación de calor durante la eliminación de virutas es considerablemente menor en comparación con otrosmateriales constructivosmás comunes como el acero o el hierro fundido. El resultado directo de la limitación de la velocidad de corte es una productividaddeficiente. Por lo tanto, superar las dificultades de mecanizado y aumentar la productividad son los principales desafíos para el fabricante de piezas SA. El aumento de la eficiencia en el mecanizado de las superaleaciones se ha convertido en el foco de diversas investigaciones científicas y mejoras tecnológicas. Los fabricantes hemos adoptado de manera efectiva nuevas estrategias de mecanizado y se han introducido con éxito métodos innovadores de suministro de refrigerante de corte, como el enfriamiento a alta presión (HPC), la lubricación de cantidad mínima (MQL) e incluso el enfriamiento criogénico. Esto ha llevado la productividad de las superaleaciones de mecanizado a un nuevo nivel. Sin embargo, al igual que en el caso de las aleaciones de titanio, el elemento clave paramejorar la productividad del mecanizado son herramientas de corte que eliminen directamente las capas de material de la pieza produciendo virutas. Herramientas definidas por su material, su geometría y la estrategia de mecanizado recomendada, lo que determinan el triunfo o fracaso de la herramienta. LAS HERRAMIENTAS ADECUADAS, IMPRESCINDIBLES Hoy en día, los carburos cementados recubiertos son los materiales más comunes para las herramientas de corte para el mecanizado de superaFigura 2. Mecanizado de un componente de implante de rodilla femoral con una fresa Multi-Master y un cabezal de barril cónico intercambiable.
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