Ahorro significativo en mecanizado de titanio usando fresas Helical

Cuando el equipo de manufactura en Geospace Technologies buscaba mejor vida de herramienta y rendimiento mejorado en un trabajo de fresado CNC de titanio, recurrieron a Harvey Performance Company y al Ingeniero de Aplicaciones local Mike Kanigowski para ajustar algunas Fresas de Extremo Helical Solutions. Con la ayuda de Mike, Geospace Technologies, liderado por el Programador Principal de Fresado Tranquilino Sosa, logró un éxito masivo y amplios ahorros de costos en mecanizado de titanio, lo que los llevó a cambiar completamente su repertorio de utillaje a las fresas de alto rendimiento de Helical en su taller.

Luchando con la vida de herramienta

Antes de cambiar a Helical, Geospace Technologies experimentaba problemas con la vida de herramienta en un trabajo que requería tanto trayectorias de desbaste como acabado en una pieza de Titanio (Ti-6AL-4V). Para su pasada de desbaste, Geospace usaba una fresa de 4 filos, 3/8" de diámetro de un competidor con ángulo de hélice de 30° y recubrimiento TiALN. En trayectorias de desbaste tradicionales, esta herramienta corría a 1,750 RPM con una tasa de avance de 10 IPM. La herramienta tomaría cuatro escalonados, tres con profundidad axial de corte de .200", y una pasada final a .100" para una profundidad total de .700".

Para el acabado, el equipo usaba una versión de 1/2" de la misma herramienta del competidor, corriendo a 900 RPM con avance de 8 IPM. Esto tomaría dos pasadas, una a .400" de profundidad y la última hasta el fondo de la pieza a .700".

Con esta estrategia y utillaje, el equipo creaba piezas de alta calidad a un tiempo de ciclo de 15 minutos y 22 segundos por pieza, pero solo veían la herramienta de desbaste durar 60 piezas en promedio, y la de acabado alrededor de 120 piezas. Esto causaba costos de herramienta más altos de lo deseado, y costaba al equipo tiempo valioso con frecuentes cambios de herramienta.

Sosa había visto algo del éxito que otros talleres tenían con fresado de titanio usando fresas Helical Solutions, y contactaron a Kanigowski para ver cómo Helical podía ayudarles a reducir su costo por pieza mientras lograban un acabado aún mejor.

Ajustando la selección de herramienta

Cuando Mike contactó al equipo en Geospace, supo que había algunos beneficios inmediatos al cambiar las trayectorias usadas en este trabajo. Usando su software ESPRIT, el equipo pudo ajustar un nuevo programa usando trayectorias de fresado de alta eficiencia (HEM) a través de la tecnología "Profit Milling" de ESPRIT.

Con trayectorias HEM en su lugar, Geospace necesitaría nuevas herramientas de alto rendimiento para aprovechar al máximo los ajustes de programación. Después de muchas pruebas y evaluar varias opciones de la extensa línea de fresas para titanio de Helical, Geospace se decidió por dos herramientas sólidas.

Helical ofrece muchas opciones diferentes para fresado de titanio en trayectorias HEM. Durante las pruebas, el equipo en Geospace decidió por Helical EDP 59424, una fresa de 3/8" de diámetro, 7 filos, radio de esquina. Esta herramienta presenta geometría de paso variable y rompevirutas desplazados para evacuación óptima de virutas, reducción de armónicos y minimización de presión de herramienta, así como recubrimiento Aplus de Helical para resistencia a alta temperatura, desgaste reducido y vida de herramienta mejorada.

Al ver la trayectoria de acabado, Geospace decidió por Helical EDP 82566, una fresa de 3/8", 6 filos, extremo cuadrado de la conocida línea HEV-6 de Helical. Esta herramienta presentaba un diseño de paso variable para ayudar a mitigar vibraciones y dejar un acabado superior. Mientras Helical también ofrece varias herramientas para trayectorias de acabado en titanio, durante las pruebas esta herramienta proporcionó a Geospace el mejor acabado para su geometría de pieza específica.

Experimentando la "Diferencia Helical"

Con las nuevas herramientas en su lugar, el equipo de Sosa contactó a Helical para ayuda ajustando velocidades y avances. El equipo técnico de Helical pudo configurarlos en Machining Advisor Pro, una calculadora avanzada de velocidades y avances desarrollada por los expertos detrás del utillaje Helical Solutions. Con esta aplicación "hacedora de milagros" en su arsenal, el equipo pudo ajustar fácilmente sus nuevas herramientas para su grado de material específico, profundidad de corte y configuración de máquina.

El equipo vio resultados positivos inmediatos y ahorros de costos en este trabajo. Pudieron aumentar sus trayectorias de desbaste a 4,500 RPM y 157 IPM. La trayectoria de acabado permaneció prácticamente igual, pero resultó en una pieza final mucho mejor. En total, el tiempo de ciclo cayó de 15 minutos y 22 segundos por pieza a 12 minutos y 17 segundos por pieza, lo cual fue genial, pero la mejora en vida de herramienta fue donde Sosa quedó más impresionado.

Con la nueva fresa Helical en el taller, Geospace pudo correr ambas herramientas para 580 piezas con desgaste muy mínimo en la herramienta. Esto fue una mejora de casi 1000% en vida de herramienta para sus pasadas de desbaste y una mejora de 483% en vida de herramienta para la operación de acabado. En total, una herramienta de desbaste pudo durar más de 42 horas en corte antes de necesitar ser reemplazada.

Eliminar la necesidad de un cambio de herramienta cada 60 piezas también fue un ahorro de tiempo significativo. Los cambios constantes de herramienta causaban serios tiempos de inactividad de máquina, que se eliminaron con la vida de herramienta más larga experimentada con las fresas Helical. Lo que parece una molestia menor realmente se sumará a docenas de horas en tiempo ahorrado en el transcurso de unos meses para el equipo de Sosa.

Geospace quedó encantado con los resultados que vieron en este trabajo de titanio, ya que nunca habían experimentado vida larga de herramienta en titanio con ninguna otra marca competidora. Sosa y su equipo están emocionados de continuar usando productos Helical Solutions en todos sus otros trabajos adelante y seguir trabajando con Kanigowski y el equipo técnico de Helical en ajustar selección de herramienta y velocidades y avances en proyectos futuros.

Por favor ve abajo para un desglose cara a cara del rendimiento de las fresas Helical en términos de costos totales y productividad ganada versus la del competidor. Estos números se miden por 1,000 piezas, tomando en cuenta costos de utillaje, tiempo de cambio de herramienta, costos de mano de obra, parámetros de operación y tiempos de ciclo.