IMTS 2018:Kennametal se vuelve innovador con conexiones de husillo

En una entrevista con Kennametal en IMTS 2018, tomamos el pulso de la industria y el estado de la innovación desde la perspectiva del fabricante de herramientas de corte. También analizamos una de las innovaciones propias de Kennametal en conexiones de husillo.

La Exposición Internacional de Tecnología de Manufactura de este año fue la más grande registrada. Cuando asisten casi 130.000 personas, surge naturalmente la pregunta:¿Dónde estamos en la industria metalúrgica en este momento y hacia dónde vamos? Para averiguarlo, hablamos con un ejecutivo de uno de los mayores fabricantes de herramientas de corte de la industria.

“Creo que nuestra situación mundial en la fabricación es muy fuerte”, dice Doug Ewald, vicepresidente de ventas de Kennametal, quien ha estado en la industria durante 30 años y tiene experiencia como ingeniero metalúrgico y de materiales. "La industria ha madurado un poco, por lo que se ven menos avances importantes, pero se ven avances continuos que realmente hacen que nuestros productos sean más eficientes para nuestros clientes y realmente los ayudan a mantener sus costos bajos".

Ewald lidera un grupo global centrado en los fabricantes de máquinas herramienta, las empresas que fabrican máquinas CNC avanzadas que albergan herramientas de corte. Comenzó su carrera en Kennametal en una de sus instalaciones de fabricación, pero también trabajó en la investigación de grados de metal y desarrollo de grados.

Para ver toda nuestra cobertura del programa, vaya a Better MRO en IMTS 2018.

Las conexiones entre la máquina, la herramienta de corte y el husillo:sujeción de herramientas

En una sesión de conferencia en IMTS, Ewald hizo una presentación técnica centrada en maximizar la productividad, con el ángulo de que la conexión del husillo es el "eslabón más débil".

¿Cómo toma las capacidades de las máquinas actuales y las combina con herramientas de corte optimizadas para obtener el máximo rendimiento y ser más rentable? Hay tres elementos:la máquina herramienta, la herramienta de corte y la interfaz del husillo, que según Ewald es un aspecto que se pasa por alto al resolver la productividad.

“Debe elegir la máquina herramienta correcta y asegurarse de tener la herramienta de corte adecuada, y lo que queremos resaltar es lo que realmente conecta esas dos cosas:la interfaz del husillo o la sujeción en el husillo en esa máquina”, dice Ewald. . "Realmente creemos que para que nuestros clientes maximicen su eficacia, deben prestar atención a todo esto".

Aspectos a tener en cuenta:la rigidez es importante para ayudar a resistir la flexión, al igual que si hay tramos largos entre la pieza y la herramienta de corte y si tiene requisitos de acabado exigentes. Fundamentalmente, ¿puedes despegar el metal con el par y la potencia de una máquina determinada? Y dependiendo de lo que esté cortando, hay que comprender la velocidad del husillo, explica Ewald.

“Una gran, gran consideración es el material que se corta”, dice Ewald. “Una herramienta diseñada para cortar titanio va a ser muy diferente a la herramienta diseñada para cortar hierro fundido”.

Una de las innovaciones más recientes de Kennametal es la línea de herramientas Harvi Ultra 8X, diseñada con una nueva calidad, la KCM40, centrada en el mecanizado aeroespacial de titanio. Es una plaquita de dos caras con ocho filos de corte.

“El grado en sí tiene características muy especiales con una aleación especial dentro de la pieza que nos brinda muy buenas propiedades de deformación a temperaturas más altas, lo que se tiende a ver con el titanio porque el titanio calienta la herramienta de corte”, dice Ewald. "El titanio tiene una transferencia de calor deficiente, por lo que las virutas se calientan mucho, por lo que se necesita una calidad que tenga muy buena resistencia a la deformación térmica".

Las propiedades dentro de la herramienta de corte ayudan a duplicar y triplicar la tasa de remoción de metal y simultáneamente aumentan la vida útil de la herramienta hasta en un 100 por ciento, dice Ewald.

Equilibrio de las capacidades de torsión y flexión en aplicaciones de corte

¿Por qué es importante la resistencia a la flexión al cortar metal? Algunas conexiones pueden manejar un par considerable, pero las fuerzas de corte necesarias para generar un par tan alto también generarán grandes momentos de flexión en la herramienta.

“A medida que ingresa a las operaciones de fresado final, especialmente con voladizos más largos, muchas de las conexiones del husillo tienen una limitación bastante seria del momento de flexión que pueden soportar”, dice Ewald. “Entonces, hay muchos casos en los que tiene una máquina herramienta muy rígida, una súper herramienta de corte, pero una interfaz de husillo débil, por lo que realmente no podrá obtener el mismo rendimiento en esa máquina que si tuviera una máquina más optimizada y estable. huso.”

Los ejemplos utilizados por Ewald se centran en la industria aeroespacial, donde los materiales para la extracción de metales requieren herramientas de alto rendimiento y potencia mecánica. Para equilibrar el par y los momentos de flexión con la capacidad de realizar "cortes agresivos", Kennametal promueve su sistema de conexión de husillo KM4X, que, según sus propias pruebas, dice que tiene resultados de deflexión de carga más bajos que sus competidores.

“Hay mucha ciencia detrás de este diseño. … Mediante la combinación de fuerzas que brindamos con el sistema de bloqueo, obtenemos una ventaja mecánica de casi cinco veces”, explica Ewald. "Si la máquina tira de la barra de tracción con 10 libras de fuerza, el sistema, a través de su avance geométrico, le proporciona 50 libras de fuerza de sujeción".

KM4X es un sistema de sujeción de carga frontal y está diseñado para brindar tres puntos de contacto superficial, incluidas dos áreas en el cono y una en la cara de la conexión. El primer contacto se encuentra en el área del diámetro de calibre entre el cono de la herramienta y el cono del husillo. A medida que la herramienta se introduce en el husillo, se crea contacto en ambas áreas de los conos y, debido al ajuste de interferencia, todavía no hay contacto con la cara.

En pruebas independientes de deflexión estática entre sus propios productos (KM4X63 versus HSK63), Kennametal descubrió que el KM4X se dobla aproximadamente un 40 % menos que su producto HSK con la misma carga y condiciones de funcionamiento, lo que significa que la máquina y la misma herramienta de corte son idénticas. También descubrió que produce un acabado superficial un 50 % mejor y una vida útil de la herramienta un 20 % más prolongada.

“Debido a este contacto tan estable, puede girar el eje mucho más rápido”, dice Ewald. "Y también está diseñado para manejar el refrigerante de manera muy, muy eficiente".

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