Mecanizado eficiente de componentes típicos en el campo aeroespacial

En la industria aeroespacial, los rápidos desarrollos han llevado a una demanda creciente de rendimiento de los materiales, lo que ha dado como resultado el uso generalizado de materiales desafiantes como aleaciones de titanio, aleaciones de alta temperatura y materiales compuestos. Por ejemplo, las aleaciones de titanio se aplican ampliamente en componentes como discos integrales, Marcos del motor, carcasas de ventiladores, impulsores y trenes de aterrizaje. Las aleaciones de alta temperatura encuentran aplicaciones predominantes en ejes, ejes de disco, discos de turbina, revestimientos de combustión, orificios ISO S y más. Los materiales compuestos se emplean principalmente en cajas de alas centrales, colas verticales, alas y otras áreas.

Estos materiales representan componentes estructurales desafiantes típicos, que exhiben las siguientes características típicas:

• Estructuras internas complejas, como cavidades cóncavas internas profundas, con formas de herramientas no estándar, voladizos largos y susceptibilidad a la vibración durante el mecanizado. La presencia de ranuras de raíz de cuchilla en forma de cola y otras ranuras cóncavas poco accesibles necesita una consideración cuidadosa en el desarrollo de programas de mecanizado.

• Estructuras de paredes delgadas, que requieren una cuidadosa consideración del impacto de las fuerzas de corte en el grado de deformación de la pieza de trabajo al seleccionar Herramientas.

• Requisitos de alta precisión dimensional.

La complejidad de las estructuras de componentes aeroespaciales, los estrictos requisitos de procesamiento y la dificultad de los materiales de mecanizado plantean mayores demandas de productos y servicios para las empresas de herramientas. Algunas empresas de herramientas, tanto nacionales como internacionales, han proporcionado numerosas soluciones de mecanizado eficientes a la industria después de años de desarrollo.

Mecanizado de ejes de disco

El mecanizado de ejes de disco implica dos características desafiantes: cavidades internas profundas y ranuras de cola de Milano. Sandvik Coromant ofrece soluciones confiables para lograr de manera segura estos desafiantes mecanismos de características. Se recomienda el uso de portaherramientas antivibración con interfaces Sandvik Coromant Capto. Al mecanizar cavidades internas de hasta 150 metros de profundidad, se emplean herramientas largas y delgadas. Sin embargo, estas herramientas son propensas a la vibración y requieren la extracción de virutas generadas durante el mecanizado de las ranuras.

Mecanizado de discos de turbina

Los materiales para estos componentes, como Inconel 718, Waspalloy y Udimet 720, suelen ser un desafío para la máquina. Las características desafiantes generalmente incluyen el mecanizado de contornos de los perfiles de cavidad mientras evitan varios problemas de interferencia.

Mecanizado de agujeros ISO S

Al procesar componentes críticos de motores de aeronaves, la integridad de la superficie es de suma importancia. El mecanizado de agujeros ISO S es el proceso final, lo que hace que la confiabilidad y la seguridad sean cruciales para entregar piezas de alta calidad. Sandvik Coromant proporciona las siguientes soluciones de mecanizado de orificios para cumplir con los requisitos del mecanizado de orificios ISO S de manera efectiva.

Mecanizado de tren de aterrizaje

Tomando el tren de aterrizaje de la aeronave como ejemplo ilustra la efectividad de las mejoras de la herramienta para aumentar la eficiencia del mecanizado y reducir los costos de mecanizado. El material de los componentes del tren de aterrizaje es la aleación de titanio, que plantea importantes desafíos de mecanizado. Las herramientas tradicionales tardan aproximadamente un mes en procesar una sola pieza, y debido a la dificultad de mecanizar la pieza, el desgaste de la herramienta es muy rápido, con la vida útil de vanguardia de la herramienta de menos de 1 hora. Esto da como resultado un consumo sustancial de herramientas y altos costos de herramientas para el mecanizado de tales componentes. En esta situación, existe una necesidad urgente de encontrar una herramienta que pueda mejorar significativamente la eficiencia del mecanizado, reducir los costos de mecanizado o mantener los costos actuales de mecanizado.

Mecanizado de cola vertical

La estructura de la cola vertical se muestra en la Figura 13, y los principales desafíos en el mecanizado de tales componentes estructurales son el mecanizado de orificios y el recorte de bordes.

(1) Mecanizado de agujeros de CFRP: Condiciones de trabajo y requisitos de aplicación:

• Material compuesto reforzado con fibra de carbono de alto contenido de fibra, material de cinta unidireccional.

• Minimal FIBEr deshilachado.

• Alta calidad superficial y precisión dimensional.

• Centro de mecanizado CNC.

(2) Condiciones de trabajo y requisitos de aplicación:

• Piel de fibra de carbono.

• Fibra mínima deshilachada.

• Alta calidad superficial: Ra = 1,25 µm.

El diseño y el uso de la herramienta futura deben considerar la coincidencia de rendimiento entre los materiales de la herramienta y los materiales de la pieza de trabajo. Los materiales de herramienta deben adaptarse a las necesidades del objeto de mecanizado, especialmente para los requisitos de mecanizado de materiales difíciles de máquina. Los materiales de herramientas racionales y las formas estructurales deben determinarse para diferentes materiales de la pieza de trabajo y condiciones de mecanizado. El corte de alta velocidad, eficiente y de alta precisión requiere herramientas con varias propiedades excelentes, donde una matriz de alta resistencia y alta dureza, el borde de corte resistente al desgaste es la principal Dirección de Desarrollo para herramientas futuras.