Más allá del metal: Avanzando en la producción con materiales no metálicos innovadores

Los fabricantes y tecnólogos globales buscan constantemente mejoras en la producción e investigan el uso de diferentes tipos de materiales para hacer sus productos más atractivos al mercado. Para lograr estos objetivos en un mundo que cambia rápidamente, todos los involucrados deben ser más flexibles y estar dispuestos a abrazar el cambio.

El uso de un número creciente de materiales no metálicos está aumentando rápidamente y muchas aplicaciones anteriormente consideradas dominio de materiales más tradicionales ahora se fabrican con materiales no metálicos. El uso de materiales compuestos y PRFC (plásticos reforzados con fibra de carbono) es ahora relativamente común y la cuota de mercado de estos materiales sigue creciendo.

Como una de las empresas líderes en la industria del corte de metales, ISCAR asegura que su prolífico departamento de I+D continúe innovando y desarrollando una gama de herramientas de corte avanzadas específicamente diseñadas para el trabajo eficiente de PRFC y materiales compuestos. Estos productos progresivos proporcionan a nuestros clientes soluciones de fabricación muy efectivas relacionadas con estos materiales desafiantes.

En las últimas tres décadas, materiales compuestos, plásticos, cerámicos y la miríada de materiales cubiertos por el término PRFC han sido los materiales emergentes dominantes. Los materiales compuestos continúan penetrando y conquistando nuevos mercados implacablemente y el número de aplicaciones para estos materiales sigue creciendo. Ahora, los materiales compuestos modernos constituyen una proporción significativa del mercado de materiales de ingeniería y se usan en aplicaciones desde productos cotidianos hasta áreas de nicho más sofisticadas.

Líderes industriales, como las industrias automotriz, aeroespacial y de energía, marcan el camino. Por ejemplo, las turbinas comerciales modernas típicamente usan diseños de tres palas. Estas palas se fabrican con poliéster reforzado con fibra de vidrio con un aglutinante de resina epoxi. Nuevos materiales, como la fibra de carbono, se introducen continuamente, proporcionando la alta relación resistencia-peso necesaria para estas grandes palas de turbinas eólicas. Ahora, la longitud de una pala típica usada en máquinas de 5 MW puede alcanzar 60 metros.

Los materiales compuestos se usan cada vez más en todos los aspectos de nuestra vida diaria, como en equipos deportivos, coches, motocicletas, bienes de consumo y productos de salud. Un ejemplo de uso en el campo médico es el nuevo método usado para la reconstrucción de grandes defectos óseos craneales complejos. En esta área, implantes médicos de PRFC prefabricados, generados por computadora e individuales ahora se usan.

Es vitalmente importante para los fabricantes y tecnólogos del mundo, involucrados en casi todas las industrias, estar preparados para los nuevos requisitos del mercado y ser lo suficientemente flexibles para encontrar nuevas aplicaciones para PRFC y materiales compuestos.

Como uno de los principales productores de herramientas de corte para la industria metalmecánica, ISCAR presume de una amplia gama de herramientas de alto rendimiento, de precisión, con punta de diamante policristalino (PCD) y nitruro de boro cúbico (CBN). ISCAR también tiene una variedad de herramientas de metal duro sólido recubiertas de diamante avanzadas con una gama de geometrías para satisfacer las demandas más exigentes de las industrias actuales de metal, madera, PRFC y materiales compuestos. Estos productos incluyen plaquitas, avellanadores, fresas de bola y fresas, cortadores de perfil y taladros combinados, escariadores escalonados y un taladro con avellanadores. Además, nuestro equipo de ingeniería altamente experimentado da la bienvenida a solicitudes de herramientas "especiales" para el mecanizado de cualquier tipo de material.

Los PCD tienen una demanda creciente para el mecanizado más eficiente de materiales modernos, como metales no ferrosos, plásticos, material compuesto (grafito) y otros materiales difíciles de cortar o abrasivos. Las herramientas CBN son necesarias para mecanizar aceros endurecidos por encima de HRC 45, fundición gris, superaleaciones y otros metales específicos. Las herramientas de alta calidad aumentan la productividad y ahorran costos de producción. Los recursos de I+D de ISCAR están comprometidos a ayudar a resolver el problema del mecanizado de estos materiales complejos, y una cantidad significativa de dinero se gasta continuamente en desarrollar una gama aún más amplia de soluciones.

El mecanizado de materiales que se usan actualmente para tipos avanzados de aeronaves demanda nuevos procesos, ya que estos materiales difíciles son ligeros pero muy resistentes. El utillaje comúnmente usado para mecanizar PRFC incluye plaquitas PCD de diamante de larga duración, herramientas de fresado PCD de vena o herramientas de mandril soldado.

Al mecanizar compuestos como PRFC, prácticamente no se crean virutas. En su lugar, el mecanismo de eliminación de material podría describirse mejor como 'fragmentación'. El impacto del filo de corte fractura las duras fibras de carbono, en lugar de cortar el material. Este proceso causa una abrasión considerable al filo de corte de la herramienta, llevando a un desgaste rápido. En el mecanizado de compuestos, al igual que en cualquier otra aplicación de herramienta de corte, la geometría de la herramienta impulsa el rendimiento de corte. Sin embargo, en el área de compuestos, el material de la herramienta también se convierte en un factor principal del rendimiento. A menos que el material del filo de la herramienta sea capaz de soportar altos niveles de abrasión lo suficientemente bien como para mantener su geometría y mantenerse afilado, la herramienta puede desgastarse tan rápido que la geometría cambie rápidamente. Para mecanizar PRFC con éxito, ISCAR ha desarrollado herramientas de metal duro sólido duras y afiladas recubiertas con diamantes de larga duración.

El recubrimiento de diamante usado es comúnmente un recubrimiento de diamante policristalino (PCD). Sin embargo, un recubrimiento de diamante aplicado por el proceso de deposición química de vapor (CVD) es el único recubrimiento que utiliza cristales de diamante 100% reales. Una gran ventaja del recubrimiento de diamante CVD es que reduce el calor y la fricción creados por el material compuesto altamente abrasivo.

Aunque las operaciones de mecanizado requeridas para piezas compuestas pueden ser simples (a veces solo taladrado y recorte), los dispositivos diseñados para soportar estas piezas a menudo complejas pueden representar pequeñas hazañas de ingeniería en sí mismos. Así, el dispositivo para mecanizar una pieza compuesta puede ser una inversión de ingeniería considerable. El corte limpio sin deshilachado, deslaminación o separación de capas de material requiere que la pieza esté firmemente asegurada contra la vibración.

Las herramientas de alta calidad, precisas, con punta PCD y CBN y recubiertas de diamante de ISCAR reducen los costos de producción de los usuarios y mejoran la calidad de los productos fabricados. Un rendimiento considerablemente mejorado en PRFC y materiales compuestos está garantizado en comparación con el uso de herramientas de metal duro de tungsteno comparativas. Además, se logran mayor precisión y excelentes características de acabado superficial.

ISCAR es conocido en todo el mundo industrializado por su excelente servicio al cliente, calidad de productos y precio rentable, no solo en el área de mecanizado de metales, sino también en el campo del trabajo con PRFC y compuestos.

Publicado anteriormente en Iscar In The News.