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Con los avances en tecnología abrasiva, los operarios de centros de mecanizado pueden realizar el acabado superficial simultáneamente con otras operaciones de mecanizado para acelerar los tiempos de ciclo, mejorar la calidad y ahorrar en tiempos y costos de acabado fuera de la línea. Como resultado, los talleres de máquinas por contrato recurren cada vez más a herramientas de acabado abrasivo que se pueden integrar con facilidad en carruseles de máquinas CNC o sistemas de portaherramientas. Sin embargo, al hacerlo, pueden surgir preguntas sobre el uso de materiales abrasivos en costosos centros de mecanizado CNC.

El maquinista Eric Sun dice que el cepillo NamPower, de Brush Research Manufacturing, es un “tipo diferente de abrasivo”. Informa que no ha tenido problemas con partículas o arena que se meta en superficies críticas.

El maquinista Eric Sun dice que el cepillo NamPower, de Brush Research Manufacturing, es un “tipo diferente de abrasivo”. Informa que no ha tenido problemas con partículas o arena que se meta en superficies críticas.

La preocupación es, a menudo, una impresión generalizada de que estos abrasivos actúan como papel de lija y liberan grandes cantidades de arena y escombros que potencialmente podrían obstruir las líneas de refrigerante, dañar las pistas deslizantes o lo cojinetes expuestos.

Estas son máquinas muy caras y muy precisas dice Janos Garaczi, presidente de Delta Machine Co. LLC, taller de máquinas en Gardena, California, especializado en piezas complejas de tolerancia ajustada hechas de titanio, aleaciones de níquel, acero inoxidable, aluminio, plásticos y otras aleaciones exóticas. No haría nada que pusiera en peligro la precisión o la vida útil del equipo”.

Distinciones abrasivas

Un examen más detenido de las herramientas abrasivas demuestra que estas preocupaciones son, en gran medida, infundadas. Aunque los abrasivos a menudo se agrupan en la misma categoría, se debe hacer una distinción entre los abrasivos utilizados para la eliminación agresiva de materiales, y las herramientas de acabado abrasivo.

Según Brush Research Manufacturing, con sede en Los Ángeles, las herramientas de acabado liberan pocos o ningún grano abrasivo durante el uso, y la cantidad generada es comparable con las virutas de metal, el polvo de rectificado y la abrasión de la herramienta creada durante el propio proceso de mecanizado.

Incluso, si se producen sólidos finos mínimos, los requisitos de filtración para herramientas abrasivas no son muy diferentes de los del mecanizado. Cualquier partícula se puede quitar fácilmente mediante sistemas de filtración de bolsa o cartucho de bajo costo, dice Jeff Brooks, de Filtra Systems, una empresa especializada en sistemas de filtración industrial, incluidos los de refrigerante CNC.

“Un filtro de vacío de medios desechables o un filtro de presión es la opción de filtrado más rentable para el usuario final, que logrará los altos niveles de claridad requeridos”, dice Brooks.

“Para un trabajo de afilado fino recomendaría una bolsa de 20 micras o un filtro de cartucho, como mínimo, para atrapar cualquier sólido fino y proteger adecuadamente la herramienta, la bomba de sumidero y evitar que los puertos de refrigerante se obstruyan”, afirma Chris Erato, director de ventas de Oberlin Filter, fabricante de sistemas de filtrado de separación para sistemas de refrigerante CNC.

Historias de taller

Según Tim Urano, gerente de calidad de Wolfram Manufacturing, con sede en Austin, Texas, cualquier costo adicional por filtración relacionada con el uso de herramientas abrasivas es insignificante, porque los sistemas de filtración ya son necesarios para eliminar las partículas del refrigerante generado durante el propio proceso de mecanizado.

Cuando se utilizan herramientas abrasivas, Tim Urano, de Wolfram Manufacturing, dice que nunca ha experimentado ningún problema causado por los abrasivos en los fluidos de corte.

Cuando se utilizan herramientas abrasivas, Tim Urano, de Wolfram Manufacturing, dice que nunca ha experimentado ningún problema causado por los abrasivos en los fluidos de corte.

En su taller, que incluye la escala, la arenilla y el óxido creados por el corte de los materiales en bruto, Wolfram Manufacturing también mecaniza piezas 3D hechas de inconel, que puede liberar en el refrigerante polvo de metal fino no completamente sinterizado. En cuanto a las herramientas abrasivas, Urano dice que Wolfram Manufacturing nunca ha experimentado problemas causados por los abrasivos en sus fluidos de corte.

Durante los últimos ocho años, el taller de máquinas ha incorporado el Flex-Hone, de Brush Research Manufacturing en todas sus máquinas CNC, utilizadas para el desbarbado de agujeros cruzados y el acabado de superficies. Caracterizado por los pequeños globos abrasivos que se montan permanentemente en filamentos flexibles, el producto es una herramienta flexible y de bajo costo utilizada para procesamiento de superficies, desbarbado y bordes combinados.

La eliminación de rebabas y bordes afilados en agujeros perforados cruzados y otras áreas de difícil acceso como socavones, ranuras y agujeros internos es fundamental, porque pueden causar obstrucciones o crear turbulencias en el flujo de fluidos, lubricantes y gases a través de pasajes críticos. “En una parte determinada podríamos desplegar de dos a tres Flex-Hones de diferentes tamaños, según del número de intersecciones entre puertos y los diferentes tamaños de agujeros”, dice Urano.

Según Brush Research Manufacturing, el impacto de las herramientas abrasivas es insignificante porque los sistemas de filtración son ya necesarios para eliminar las partículas del refrigerante generado durante el propio proceso de mecanizado.

 

Según Brush Research Manufacturing, el impacto de las herramientas abrasivas es insignificante porque los sistemas de filtración son ya necesarios para eliminar las partículas del refrigerante generado durante el propio proceso de mecanizado.

Los Flex-Hones se añaden al carrusel de herramientas y se utilizan diariamente, en general varias veces por hora, en algunas de las piezas de mayor volumen del taller. “El volumen de abrasivos que podrían salir del Flex-Hone es insignificante en comparación con el resto de las partículas que entran en el refrigerante”, manifiesta Urano.

En Delta Machine, el desbarbado automatizado de agujeros cruzados también se integra en el proceso de mecanizado CNC. “Cuando usas el Flex-Hone para desbarbar, todo lo que haces es quitar la rebaba. No crea mucho polvo dice Garaczi—. Así que, para mí, cualquier grano o polvo liberado no es una preocupación. No es como si estuviéramos rectificando dentro de la máquina con polvo en todas partes, esto no es lo mismo”.

Filamentos de nylon abrasivos

Para Eric Sun, fundador de Orange Vise Co. LLC, en el condado de Orange, California, incluso herramientas de corte como taladros de metal duro y fresas escariadoras pueden crear desechos que deben filtrarse del refrigerante.

“Algunos talleres de máquinas podrían decir: ‘No uso abrasivos en mi proceso; por lo tanto, mi máquina está completamente libre de toda materia particulada’, pero ese no es el caso. Incluso las herramientas de corte pueden desgastarse y el carburo puede desprenderse y entrar en el refrigerante”, dice Sun.

Aunque Orange Vise es un fabricante por contrato, la compañía principalmente mecaniza prensas de tornillo y componentes de fijación de cambio rápido de aluminio, acero y hierro fundido. La empresa utiliza cuatro centros de mecanizado horizontales de alta velocidad Mori Seiki NHX4000 y dos centros de mecanizado verticales.

Según Eric Sun, muchas de las prensas de tornillo están hechas de hierro fundido con superficies endurecidas selectivamente. Para que coincida con el acabado superficial de las superficies endurecidas, Orange Vise utiliza los cepillos de disco abrasivo NamPower, de Brush Research Manufacturing.

Compuestos de filamentos flexibles de nylon abrasivos unidos a una base termoplástica reforzada con fibra, los cepillos de disco abrasivo NamPower contienen una combinación única de abrasivo de metal duro de cerámica y silicio. Los filamentos abrasivos funcionan como limas flexibles, que al amoldarse a los contornos de las piezas, limpian y liman a través de los bordes de las piezas y superficies, para ofrecer las máximas tasas de eliminación de rebabas junto con un acabado superficial ideal. Otros usos comunes son la mezcla de filos, la limpieza de piezas y la eliminación de óxido.

Para completar la operación de acabado de la superficie se instalan cepillos de nylon abrasivos en el sistema de carga de herramientas de cada máquina CNC. Aunque el grano abrasivo está involucrado, Sun dice que el cepillo NamPower es un tipo diferente de abrasivo por ser, en esencia, autoafilante. Debido a su construcción lineal, los nuevos granos afilados entran en constante contacto con la superficie de trabajo y se desgastan, exponiendo partículas de corte frescas.

“Hemos utilizado los cepillos de nylon abrasivo NamPower diariamente durante seis años. En todo ese tiempo no hemos tenido problemas con ningún tipo de partículas o arena que llegue a ninguna superficie crítica —añade Sun—. En nuestra experiencia, cualquier pequeña cantidad de grano creado no es un problema.”

Empresas: Delta Machine Co. LLC, Wolfram Manufacturing y Orange Vise Co.

Problema: A algunas empresas les preocupa que el acabado abrasivo pueda poner en peligro la precisión y la vida útil de las máquinas CNC

Solución: Cepillos de disco abrasivos Fine-Hone y NamPower, de Brush Research.

Resultados: Acortamiento de los tiempos de ciclo, mejora de la calidad y ahorro de tiempo y costos por procesos de acabado fuera de línea

 

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