La industria aeroespacial no es solo uno de los mayores consumidores de herramientas de corte, sino también uno de los factores de impulso más importantes para el desarrollo de dichas herramientas. La industria aeroespacial se esfuerza continuamente para mejorar la eficiencia en la manufactura de componentes de aeronaves, aumentar la seguridad de vuelo y reducir daños potenciales al medio ambiente.
Para lograr estos objetivos, la industria aeroespacial debe mejorar constantemente el diseño de motores de aeronaves y elementos estructurales de fuselaje, para aumentar la protección de la aeronave contra la acción dañina de factores peligrosos como los rayos y la formación de hielo. Esto ha dado lugar a una serie de requerimientos de la industria, incluyendo nuevos materiales de ingeniería que necesitan de nuevas tecnologías de producción y el desarrollo de máquinas y herramientas de corte adecuadas. Los fabricantes de aviones deben lidiar con piezas complejas, fabricadas en diversos materiales, y que utilizan diferentes estrategias de maquinado. Por ello la industria aeroespacial se considera un importante impulsor y líder del progreso en el desarrollo de herramientas de corte.
Muchos de los materiales utilizados para fabricar componentes de aeronaves son de maquinabilidad pobre. El titanio con su impresionante relación resistencia / peso, las superaleaciones termorresistentes (HTSA) que no pierden su resistencia bajo una alta carga térmica y los materiales compuestos son materiales difíciles de maquinar. Para incrementar la productividad, los fabricantes de componentes aeroespaciales deben utilizar máquinas-herramienta capaces de implementar operaciones de maquinado avanzadas. Bajo estas condiciones, el papel de las herramientas de corte se vuelve muy importante; sin embargo, las herramientas de corte pueden representar el eslabón más débil en todo el sistema de manufactura, por su baja durabilidad como elemento del sistema, lo que puede disminuir la productividad. Los clientes del sector aeroespacial esperan mayores niveles de rendimiento y confiabilidad de las herramientas de corte. Ello representa un desafío e inspiración para los fabricantes de herramientas, pues necesitan desarrollar e integrar soluciones a veces poco convencionales en sus productos para cumplir con estas expectativas.

Materiales básicos
La mayoría de las herramientas de corte se continúan fabricando de carburo cementado. En años recientes, ISCAR ha presentado varios grados de carburo diseñados específicamente para materiales aeroespaciales, incluido el IC 5820. El grado combina las ventajas de un nuevo sustrato submicrónico, un recubrimiento CVD duro progresivo y un tratamiento pos-recubrimiento para aumentar sustancialmente la resistencia al impacto y la termorresistencia. Los insertos de este grado están destinados principalmente al fresado de titanio. La refrigeración de precisión, y especialmente la refrigeración a alta presión (HPC) mejoran significativamente el desempeño del grado.
La cerámica, otro material de herramienta, posee una dureza a temperaturas elevadas y una inercia química considerablemente más altas que los carburos cementados. Esto significa que la cerámica garantiza velocidades de corte mucho mayores y elimina el desgaste por difusión. Uno de los últimos desarrollos de ISCAR, una familia de cortadores verticales de cerámica sólida, se diseñó precisamente para el maquinado de HTSA. Estos cortadores verticales se fabrican de SiAlON, un tipo de cerámica a base de nitruro de silicio que contiene silicio (Si), aluminio (Al), oxígeno (O) y nitrógeno (N). En comparación con las herramientas de carburo sólido, estos cortadores permiten un incremento de la velocidad de corte de hasta 50 veces, lo que puede un gran ahorro en horas de maquinado.
Para aplicaciones de torneado, la compañía amplió su línea de insertos intercambiables SiAlON para el maquinado de materiales HTSA. Los nuevos productos (Fig. 1) han demostrado su efectividad en el torneado de piezas de motores de aviación de súper aleaciones como Waspaloy y diferentes grados de Inconel y Rene. A diferencia de otras cerámicas de nitruro de silicio, el SiAlON posee mayor resistencia a la oxidación pero menor tenacidad. Por lo tanto, la preparación adicional del borde es clave para la confiabilidad de un inserto de SiAlON. La nueva geometría de filo "TE" de ISCAR se desarrolló para incrementar la vida útil de la herramienta bajo condiciones de carga pesada, operaciones difíciles y corte interrumpido.

Geometría avanzada
Mejorar una geometría de corte es una dirección importante en el desarrollo de herramientas de corte. La geometría de corte es un tema de investigación teórica y experimental, y los avances en ciencia y tecnología han creado un nuevo y poderoso instrumento para ayudar en el diseño de herramientas: Modelado 3D por computadora de la formación de viruta. El equipo de I + D de ISCAR utiliza activamente el modelado para encontrar geometrías de corte óptimas y formar la superficie de desprendimiento de insertos y cabezas intercambiables.
El conformador de viruta F3S para los insertos ISO más populares, como el CNMG, WNMG y el SNMG, se diseñó específicamente para el torneado de acabado de aleaciones termorresistentes de base níquel y otros materiales exóticos (Fig. 2). Asegura un corte suave y fácil y excelentes resultados de conformación de viruta. La gran capacidad de trabajo de la geometría de corte de diseño es un resultado directo del modelado del flujo de la viruta.
En la fabricación de agujeros, la aplicación del modelado al proceso de diseño contribuyó de manera significativa a crear la geometría divisora de viruta de las cabezas de carburo intercambiables SUMOCHAM para barrenado de agujeros con una profundidad de hasta 12 diámetros, en acero inoxidable austenítico y dúplex, difíciles de cortar.

Personalización flexible
Los productos aeroespaciales pueden variar enormemente en material, dimensiones, forma, complejidad, etc. Para hacer una gama tan diversa de productos, el fabricante requiere docenas de máquinas herramienta y procesos tecnológicos. No todas las herramientas de corte estándar son óptimas para realizar ciertas operaciones de maquinado con la máxima productividad y, en consecuencia, la industria aeroespacial es un consumidor líder de herramientas especiales.
Un cliente que produzca piezas de titanio podría interesarse en soluciones que comprendan portafresas intercambiables y portaherramientas de la línea estándar; mientras que otro cliente que produce piezas similares quizá prefiera cortadores para fresado especiales de cuerpo integral, para sujetar directamente en el husillo de la máquina. ISCAR ha desarrollado las familias de herramientas rotativas MULTI-MASTER y SUMOCHAM con cabezas intercambiables y diferentes configuraciones de cuerpo para garantizar diversas opciones de ensambles de herramientas, lo que simplifica la personalización y disminuyen la necesidad de costosos productos hechos a la medida.
Otro ejemplo de personalización simplificada son las brocas modulares de ISCAR para máquinas multi-husillo y automáticas tipo suizo, recientemente lanzadas al mercado. Las brocas combinan el diseño SUMOCHAM con una conexión roscada FLEXFIT (Fig. 3). Las máquinas multi-husillo y tipo suizo generalmente tienen un espacio limitado para herramientas, lo que significa que las herramientas en funcionamiento deben ser lo más cortas posible para evitar colisiones y facilitar la configuración. Se ha diseñado una amplia gama de adaptadores roscados FLEXFIT y zancos planos precisamente para estas brocas y para acortar al máximo un voladizo.
En respuesta a la demanda del sector aeroespacial, la compañía también amplió la familia MULTI-MASTER al introducir una nueva conexión roscada para incrementar la gama de diámetros de las cabezas intercambiables para cortadores verticales a 32 mm (1.25").

Maquinado de aluminio
Aunque el maquinado de aluminio puede parecer un proceso extremadamente sencillo, el corte efectivo de aluminio en realidad representa todo un campo de tecnología con sus propias leyes y retos. La demanda para aumentar la productividad e incrementar las tasas de remoción de metal para el fresado de las grandes piezas de aluminio que requieren los componentes estructurales de la industria aeroespacial ha llevado a los constructores de máquinas-herramienta a desarrollar fresadoras con mayor potencia (hasta 200 HP) y altas velocidades de husillo (hasta 33,000 RPM). Para satisfacer esta demanda, ISCAR amplía su familia de cortadores para fresado intercambiables a 90°, presentando nuevas herramientas que utilizan insertos de gran tamaño y que permiten una profundidad de corte de hasta 22 mm (.870") (Fig. 4). Las nuevas herramientas HSM90S-22 se diseñaron para eliminar el desplazamiento radial del inserto, lo que puede ocurrir gracias a las altas fuerzas centrífugas de las muy altas velocidades de rotación. Este concepto facilita un fresado confiable en un rango de velocidad de rotación de hasta 31,000 rpm.
Para el mandrinado de agujeros, la empresa ha desarrollado nuevos insertos para el barrenado de aluminio con las brocas intercambiables de la gama de herramientas de barrenado DR-TWIST. Los insertos son rectificados periféricamente y cuentan con filos vivos y una superficie de desprendimiento pulida para un corte ligero, evitando la adhesión.
El programa de herramientas de corte de ISCAR para el sector aeroespacial se basa en varios principios: las complejas necesidades de esta industria, teniendo en cuenta las tendencias de la industria metalmecánica, y el impulso de fortalecer las sociedades con los consumidores de herramientas. ISCAR cree que este enfoque triple asegura la realización exitosa de ideas innovadoras para el maquinado eficiente de los materiales difíciles de maquinar que caracterizan este desafiante y dinámico campo.

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