Aquest article ha estat escrit originalment en castellà. L'hem traduït automàticament per a la vostra comoditat. Tot i que hem fet esforços raonables per a aconseguir una traducció precisa, cap traducció automática és perfecta ni tampoc pretén substituir-ne una d'humana. El text original de l'article en castellà podeu veure'l a
Fresado asistido por plasma de superaleacionesMecanitzat
Fresat assistit per plasma d'superaliatges
LN López de Lacalle, D. Grijalba, A. Lamikiz
Departament d'Enginyeria Mecànica Escola Tècnica Superior d'Enginyers Industrials
c / Alameda de Urquijo s / n E-48013 Bilbao, Espanya
correu electrònic: implomal@bi.ehu.es, tf: +34-94-6014216
01/12/2002 1. Introducció
L'objectiu del mecanitzat assistit per plasma consisteix en aportar calor al material que en un instant immediatament posterior serà mecanitzat. Amb això el material s'estova reduint les forces de tall. Aquest fet permet mecanitzar a majors velocitats de tall, augmentant el cabal d'encenall evacuat, amb un desgast acceptable de l'eina. I per tant la productivitat del procés es pot veure incrementada. La idea sorgeix de la necessitat de millora dels actuals processos de mecanitzat de materials termorresistents ja que aquestes aliatges tenen una alta resistència a la cisallament, que és el procés intrínsec associat a l'arrencada de ferritja. La calor procedent de l'energia de deformació no és suficient per afavorir el tall, com sí passa en altres materials com alumini o acer.
S'han utilitzat dos tipus d'eines: en primer lloc submicrònica carbide tool recobertes de TiAlN, i en segon lloc eines de tipus ceràmic (Silicon Carbide Whisker Reinforced Alumina). Els escalfaments produïts per l'aplicació del plasma en la peça s'ha mesurat mitjançant l'ús de termografia infraroja i termoparells.
2. Experimental
La realització dels assaigs s'ha dut a terme en un centre de fresat convencional dotat d'un cargol de 7.5 kW. L'equip de generació de plasma disposa d'una intensitat màxima de 200 amperes. La peça de proves, en aquest cas un aliatge de Haynes 25 o Inconel 718, s'ha situat sobre una taula de mesura d'esforços Kistler 9255B.
A la figura 1 s'observa el dispositiu utilitzat en l'experimentació, concretament: a) Inconel 718 o Haynes 25, b) maduixa, c) plasma torch, d) Taula de mesures Kistler, e) generador de plasma, f) màquina de 3 eixos, g) dispositiu de guiatge del plasma.
Figura 1
3. Resultats i Discussió
Mitjançant els assajos de forces es demostra una reducció de la força tangencial de tall d'entre el 20% i el 30%. La vida de l'eina mitjançant aquesta tècnica és igual o superior a la de les proves sense plasma. A causa de l'increment de l'avanç Vf, el cabal d'encenall evacuat és superior al convencional.
4. Conclusions
Aquest projecte posa de manifest, que la tècnica de la mecanització assistit per plasma és de gran interès en aplicacions de desbast de materials termorresistents, com els utilitzats en aplicacions aeronàutiques, on es poden aconseguir estalvis de temps i diners.
5. Referències
[1] JW Novak, IC Shin and FP Incropera, "Assessment of Plasma Enhaced Machining for Improved Machinability of Inconel 718", Journal of Manufacturing Science and Engineering February 1997, Vol 119 / 125-129.
[2] Kitagawa, T. and Maekawa, K., 1990, "Plasma Hot Machining for New Engineering Materials" Wear, Vol 139, pp 251, 1998.
[3] König, W. , Cronjäger, l. , Spur, G. ,
"Machining of new materials", Annals of the CIRP Vol 3921/1990, pp673-681
