Debido a la implacable tendencia hacia la construcción de peso ligero obtenida con ayuda de sofisticadas aleaciones metálicas y materiales de composite reforzados con fibra, los insertos de corte, los cortadores de fresado y los taladros fabricados en diamante policristalino están ganando importancia, gracias a sus longevas vidas útiles y altos niveles de eliminación de metal. La creciente demanda de producción de herramientas PCD va de la mano de esta tendencia.
Para el proceso de producción de herramientas PCD, DMG MORI dispone del modelo Lasertec 20 FineCutting para la segmentación de elementos PCD en su programa y la versión de la herramienta de precisión para el acabado final.
Mientras el foco de interés de este campo en el pasado era el desbaste y el electroerosionado por alambre, en la actualidad se está utilizando el método mucho más productivo del mecanizado por láser. Con las máquinas Lasertec desarrolladas por Sauer GmbH, DMG MORI dispone de modelos en su cartera de productos que pueden hacer justicia a largo plazo a las demandas económicas y de calidad referentes al mecanizado PCD.
“Muchos fabricantes de herramientas están enfrentándose al reto de optimizar de manera sostenible las cadenas de proceso de producción, debido a la creciente demanda de herramientas PCD”, afirma Friedemann Lell, jefe de Ventas en Sauer GmbH, referente al actual desarrollo de este segmento. Los pasos clave implicados en el proceso son segmentados de los elementos PCD y acabados de herramientas. “En ambos casos, la tecnología láser ha cristalizado como la solución más eficaz con los mejores resultados de mecanizado”. Friedemann Lell menciona los modelos Lasertec 20 FineCutting y Lasertec 20 como ejemplos típicos.
Lasertec 20 PrecisionTool también está disponible como versión automática equipada con almacén lineal PH 10|100. Dispone de un espacio para un peso de herramientas 42 HSK hasta 10 kg.
Proceso inteligente con magníficos resultados
El primer paso en la producción de las herramientas PCD implica el corte de segmentos PCD individuales de los espacios de 3,2 mm de espesor. La velocidad de mecanizado es un factor decisivo en este paso. Con Lasertec 20 FineCutting, DMG MORI dispone de una máquina en su programa que supera significativamente el electroerosionado por alambre convencional. Equipado con láser de fibra y una potencia nominal de 3 kW en la versión estándar, obtiene una velocidad de corte de 100 mm/min para una anchura de espacio de 1,6 mm. El Lasertec 20 FineCutting corta segmentos de espacios más delgados a una velocidad de 200 mm/min. Pero es más que eso: DMG MORI también dispone opcionalmente de láser de fibra con una potencia nominal máx. de 4,5 kW. “Esto posibilita los 300 mm/min y permite un corte de PCD hasta 4,6 mm”, comenta Friedemann Lell. Teniendo en cuenta que Lasertec 20 FineCutting opera con cinco ejes, los elementos PCD también pueden proporcionar los ángulos de destalonado requeridos más adelante como segmentación. Esto hace que el consiguiente acabado sea mucho más simple.
La máquina Lasertec 20 FineCutting corta elementos PCD aproximadamente 10 veces más rápido que las máquinas de electroerosionado por alambre. Gracias a la capacidad de mecanizado de 5 ejes, los ángulos de destalonado de capacidad de 5 ejes se pueden producir en el mismo paso con el fin de simplificar el consiguiente mecanizado.
Al contrario de lo que sucede con el electroerosionado por alambre y el desbaste, el mecanizado por láser no causa roturas en los materiales PCD. Ocurre en caso de vida de servicio dos veces y medio superior de las herramientas.
DMG MORI ha logrado recientemente un gran salto en términos de innovación con la herramienta de precisión Lasertec 20. La tecnología integrada se utiliza para el acabado de las herramientas PCD y supera por mucho los métodos convencionales como el electroerosionado por alambre o el desbaste, especialmente en términos de calidad. El tiempo y estos métodos causan roturas en los bordes afilados durante el mecanizado. El electroerosionado por alambre únicamente corta a través de materiales aglutinantes, no los granos de diamante, mientras que el proceso de afilado mecánico causa desprendimientos porque los granos se desprenden del material. El láser de fibra, sin embargo, produce una superficie absolutamente limpia, debido a que corta a través de todo el material PCD. Friedemann Lell nos cuenta lo siguiente: “Esto da como resultado bordes afilados perfectos que hacen que las herramientas PCD producidas de tal manera tengan una vida de servicio dos veces y medio superior a las herramientas producidas con métodos convencionales”. El radio del borde es de solamente 2 a 3 µm. “Existen clientes finales que utilizan únicamente herramientas PCD producidas con láser, debido a una calidad de superficie mejor obtenida durante el fresado”, nos comenta el jefe de Ventas de Sauer.
La Lasertec 20 PrecisionTool produce el radio interior más pequeño de tan sólo 15 µm, una gran ventaja en la fabricación de herramientas roscadas.
La herramienta de precisión Lasertec 20 también establece los estándares a los que les afecta la practicabilidad. Por ejemplo, el láser de fibra de alta precisión produce unos radios internos de tan sólo 15 µm que serían imposibles de alcanzar con métodos de mecanizado convencionales. Además, la tecnología de 5 ejes ofrece una multitud de opciones de mecanizado, como nos comenta Friedemann Lell a continuación: “Permite que el láser, al contrario que el alambre, alcance unos segmentos PCD en herramientas extremadamente complejas sin ningún tipo de problema”. La máquina produce ángulos de destalonado de entre 0° y 35° con distintas geometrías y trituradores de viruta, y lo hace en un único ajuste.
La Lasertec 20 PrecisionTool de 5 ejes puede mecanizar las herramientas PCD más complejas de forma eficiente.
Concepto de máquina madura para la producción moderna
Toda la experiencia de DMG MORI en la fabricación de máquinas-herramienta entra en juego en la construcción de la herramienta de precisión Lasertec 20: un marco fundido mineral termosimétrico es la base extremadamente estable de la extremadamente compacta máquina de 3,5 m². Dispone de una gran área de trabajo con espacio suficiente para albergar herramientas con diámetros hasta 200 mm y longitudes hasta 344 mm. Los ejes X, Y y Z están equipados con accionamientos lineales y refrigeración de precisión incluso en la versión estándar. La medición de la herramienta se efectúa con un sensor de medición infrarrojo completamente integrado, automático en 3D en el cabezal láser y la interfaz HSK-63 asegura el manejo consistente y preciso de la pieza de trabajo. Para una producción más productiva e independiente la herramienta de precisión Lasertec 20 también está disponible con el almacén lineal PH 10|100. Dispone de un espacio para un peso de herramientas 42 HSK hasta 10 kg. En lo referente a los controles, la máquina está equipada con una línea de solución Siemens 840D con Celos y un control de 21,5” ERGOline. El software GTR también está instalado para la producción de herramientas afiladas. También se ha utilizado durante muchos años en el electroerosionado por alambre.
El borde afilado, el ángulo de destalonado y los trituradores de viruta se producen en un único ajuste en Lasertec 20 PrecisionTool.
Con los modelos Lasertec 20 FineCutting y los Lasertec 20 PrecisionTool, DMG MORI tiene dos máquinas en su cartera capaces de optimizar holísticamente el proceso de producción de herramientas PCD en comparación con los métodos de fabricación convencionales. El corte significativamente acelerado de segmentos que obtienen resultados de mecanizado de primera clase plus en un único ajuste, todo ello suma para asegurar que los fabricantes de herramientas puedan mantener un borde sostenible competitivo, incluso en el campo del mecanizado PCD.
Gran área de trabajo: las herramientas con diámetros hasta 200 mm y longitudes de 344 mm tienen cabida en Lasertec 20 PrecisionTool.
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