MECANIZADO 16 Un enfoque particular a los Screw Rotors MECANIZADO DE COMPONENTES DE TURBOMAQUINARIA MEDIANTE ABRASIVO La constante evolución y mejora de los procesos productivos hace que cada vez sea más voraz la competencia entre empresas del sector. Es por ello que se analiza hasta el más mínimo detalle dentro de cada una de las etapas del ciclo de vida de los componentes, desde la conceptualización y desarrollo hasta el declive del mismo. Gaizka Gómez Escudero, Pablo Fernández de Lucio, Maialen Martinez de Aguirre Ochoa de Retana y L.N. López de Lacalle Marcaide, del Dpto. de Ing. Mecánica. Escuela de Ingeniería de Bilbao (UPV/EHU); Ander Del Olmo Sanz, Gonzalo Martínez de Pissón Caruncho, Felipe Marin, Octavio Pereira Neto y L.N. López de Lacalle Marcaide, del Centro de Fabricación Avanzada Aeronáutica. (UPV/EHU); y Haizea González Barrio y Amaia Calleja Ochoa, del Dpto. de Ing. Mecánica. Escuela de Ingeniería de Vitoria-Gasteiz (UPV/EHU) En el sector manufacturero, hay muchos aspectos a analizar: el material, el proceso productivo, las herramientas de fabricación, la máquina etc. En el caso del material, cada vez son más comunes las aleaciones de materiales que dan como resultados materiales nuevos con mejores características; en el caso de las herramientas, existen diversas maneras de mejorarlas, el recubrimiento, el sustrato o incluso la aplicación de tratamientos de filos; y otro aspecto a considerar es qué tipo de proceso de mecanizado emplear para la fabricación del componente. Es en este último caso donde se centra el trabajo actual, en donde se quiere implementar el Mecanizado Super Abrasivo en el mecanizado de componentes de geometría compleja, como el caso de los compresores de tornillo sin fin o screw rotors. Los compresores de tornillo sin fin se tratan de un par de engranajes especiales formados por dos rotores helicoidales paralelos, uno hembra y otro macho, que engranan uno con el otro al girar. La interacción de ambos preserva el contacto tangencial que, debido a la naturaleza helicoidal de ambas partes, se logra a lo largo de una hélice. Esta hélice de contacto cambia con el tiempo, lo que hace que el fluido/gas confinado en las cavidades se transfiera en la dirección axial. La geometría de los rotores de tornillo puede variar dependiendo del número de lóbulos de cada rotor, el perfil básico del rotor y las proporciones relativas de cada segmento de lóbulo del rotor, sin embargo, geométricamente los límites de los rotores de tornillo son siempre superficies helicoidales. Estos tipos de componentes se llevan empleando en la industria más de 70 años. En cuanto a la etapa de diseño, se pueden encontrar muchos tipos distintos de rotores, los más empleados a día de hoy se pueden ver en la Figura 2. En cuanto a la etapa de diseño de los mismos, el enfoque preponderante es emplear el diseño de uno de los dos rotores y considerar su movimiento relativo con respecto al
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