Fresa híbrida acero-fibra de carbono reduce tiempo de mecanizado en 78%

Herramienta de fresado híbrida de última generación

CompoTech Plus spol. s r.o. (Sušice, República Checa) anunció el 20 de enero que ha desarrollado un nuevo disco de corte de fresado híbrido de acero y fibra de carbono (CF) de próxima generación en colaboración con Hofmeister Innovation (Pilsen, República Checa). Aumentando tanto la velocidad de corte convencional como la tasa de avance en el tiempo total de máquina, la herramienta de fresado híbrida puede operar reportedly 78% más rápido en el mismo centro de fresado que un cortador de dos discos de acero estándar.

Diseño con sección interna de compuesto epoxi reforzado con fibra de carbono de ultra-alto módulo

El diseño de la herramienta usa un compuesto epoxi ligero reforzado con fibras de carbono de ultra-alto módulo para la sección interna de los discos de fresado individuales. El proceso de fabricación de fibra continua propietario desarrollado por CompoTech permitió la producción de discos de fresado híbridos totalmente integrados con una banda externa de 16 insertos de corte de metal, para un total de 64. La sección de CF se integra con el cubo y anillo de acero usando una combinación de diseño de forma interlocking y pernos de acero.

Los componentes semiacabados de compuesto CF para los discos híbridos fueron producidos y ensamblados por CompoTech usando componentes semiacabados de acero suministrados por Hofmeister, que realizó el mecanizado final de cada disco de corte híbrido y el ensamblaje de la herramienta de fresado híbrida completa. El cortador híbrido de cuatro discos pesa solo 16,25 kg.

Beneficios de producción y negocio

Según CompoTech, los beneficios clave de producción incluyen momento de inercia reducido, resultando en menor consumo de energía; carga termo-mecánica reducida en máquinas de fresado; propiedades de amortiguación anti-vibración mejoradas, aumentando la precisión de mecanizado de ranuras; funcionamiento de máquina más suave para acabado superficial de mayor calidad; y tasas de salida significativamente aumentadas, productividad y costes de producción reducidos. Beneficios de negocio del uso de la nueva herramienta híbrida incluyen eliminación de cuellos de botella, mejora de rentabilidad y retraso o evitación de la necesidad de más inversión de capital para alcanzar objetivos de crecimiento.

Pruebas comparativas

El fresado de prueba se realizó en un eslabón de conexión forjado de acero de alta resistencia usando un centro de mecanizado Doosan Mecatec HM63H. El corte preciso a tolerancia en las caras lateral e inferior del eslabón forjado se completó en 10 segundos usando el nuevo cortador híbrido, 35 segundos más rápido que una herramienta de metal convencional de dos discos.

Las mediciones realizadas en las tasas Vc y Vf para ambos tipos de herramientas de fresado (cortador híbrido de cuatro discos y cortador de metal de dos discos) mostraron que el cortador híbrido de cuatro discos tiene una velocidad de corte 50% más rápida y una tasa de avance 54% más alta. Los datos de durabilidad de vida de herramienta también se recopilaron, que registraron aproximadamente 250 piezas mecanizadas antes de un cambio de herramienta para el cortador de dos discos, comparado con más de 1.200 piezas (>4,8 veces más) producidas usando la herramienta híbrida de cuatro discos.

Las pruebas comparativas realizadas durante el proyecto (la tabla puede encontrarse aquí) también demostraron concluyentemente que la herramienta de fresado híbrida de cuatro discos puede usarse para mecanizado exactamente de la misma manera que un cortador de metal convencional de dos discos, pero con velocidad de mecanizado y durabilidad añadidas. Se dice que estos beneficios justifican el coste inicial más alto del nuevo cortador híbrido, que Hofmeister ha estimado tiene un período de recuperación de inversión de solo alrededor de tres meses para un productor de alto volumen.