Prevenir la Delaminación en Compuestos con Fresas de Compresión: Técnicas Expertas

Los compuestos son un grupo de materiales compuestos por al menos dos constituyentes únicos que, cuando se combinan, producen propiedades mecánicas y físicas favorables para una amplia gama de aplicaciones. Estos materiales usualmente contienen un ingrediente aglutinante, conocido como matriz, relleno con partículas o fibras llamadas refuerzos. Los compuestos se han vuelto cada vez más populares en las industrias Aeroespacial, Automotriz y de Artículos Deportivos porque pueden combinar la resistencia del metal, el peso ligero del plástico y la rigidez de la cerámica.

Desafortunadamente, los materiales compuestos presentan desafíos únicos a los mecanizadores. Muchos son muy abrasivos y pueden reducir severamente la vida útil, mientras que otros pueden fundirse y quemarse si la generación de calor no se controla adecuadamente. Incluso si se evitan estos problemas potenciales, la herramienta incorrecta puede dejar la pieza con otros problemas de calidad, incluyendo delaminación.

Mientras que compuestos como G10 y FR4 se consideran "fibrosos", los compuestos también pueden ser "en capas", como láminas laminadas de PEEK y aluminio. Los compuestos en capas son vulnerables a la delaminación, cuando las capas del material son separadas por las fuerzas de corte de la herramienta. Esto produce piezas menos estructuralmente sólidas, derrotando el propósito de las propiedades combinadas. En muchos casos, un solo agujero delaminado puede resultar en una pieza desechada.

Usar Fresas de Compresión en Materiales Compuestos

Los materiales compuestos generalmente se mecanizan con fresas de corte estándar para metal, que generan fuerzas de corte exclusivamente hacia arriba o abajo, dependiendo de si tienen geometría de ranura derecha o izquierda. Estas fuerzas uni-direccionales causan delaminación (Figura 1).

Por el contrario, las fresas de compresión están diseñadas con ranuras tanto de corte hacia arriba como hacia abajo. La porción superior de la longitud de corte, más cerca del vástago, tiene una espiral izquierda, forzando virutas hacia abajo. La porción inferior, más cerca del extremo, tiene una espiral derecha, forzando virutas hacia arriba. Al cortar, las direcciones opuestas de las ranuras generan fuerzas de corte hacia arriba y hacia abajo contrarrestantes. Las fuerzas opuestas estabilizan la remoción de material, comprimiendo las capas del compuesto, combatiendo la delaminación en la parte superior e inferior de la pieza (Figura 2).

Dado que las fresas de compresión no jalan hacia arriba ni presionan hacia abajo en la pieza, dejan un excelente acabado en compuestos en capas y materiales ligeros como contrachapado. Es importante notar, sin embargo, que las fresas de compresión se adaptan específicamente al perfilado, ya que los beneficios de la geometría de corte arriba/abajo no se utilizan en operaciones de ranurado o plunge.

Algo tan simple como elegir una herramienta adecuada a un material compuesto específico puede tener efectos significativos en la calidad de la pieza final. Considere utilizar herramientas optimizadas para diferentes compuestos y operaciones o aprenda cómo seleccionar la broca correcta para taladrado en compuestos.