Mecanizado de Alta Velocidad Explicado: Técnicas, Historia y Aplicaciones

Historia del Mecanizado de Alta Velocidad

La tecnología de mecanizado de alta velocidad fue desarrollada originalmente por el inventor alemán Dr. Carl Salmon en la década de 1920. Su creador se dio cuenta de que para metales de pieza específicos.

El calor generado en la interfaz entre la herramienta de corte y la pieza alcanzará un pico a una cierta velocidad crítica del husillo.

El mecanizado de alta velocidad se usa para fabricar moldes con geometrías complejas de núcleo y cavidad, así como piezas estructurales en la industria aeroespacial. Es un proceso que se centra en cortes muy rápidos pero muy ligeros y de baja presión. Estos cortes rápidos significan un aumento general en la tasa de remoción de material.

Definición de Mecanizado de Alta Velocidad

Con el desarrollo de la tecnología de corte de alta velocidad, la aplicación de la tecnología de fresado de alta velocidad es cada vez más extensa, y ha atraído cada vez más atención de empresas manufactureras e investigadores científicos.

Los procesos de fresado ordinarios usan avances bajos y parámetros de corte grandes, mientras que los procesos de fresado de alta velocidad usan avances altos y parámetros de corte pequeños.

La velocidad del husillo del fresado de alta velocidad es generalmente 15.000-40.000 rpm, hasta 100.000 rpm. Al cortar acero, la velocidad de corte es de unos 400 m/min, 5 a 10 veces superior al fresado tradicional.

Conceptos Erróneos sobre el Mecanizado de Alta Velocidad

Sin embargo, en la industria manufacturera, existen muchos conceptos erróneos sobre el fresado de alta velocidad:

• El fresado de alta velocidad es solo una fresadora equipada con un husillo de alta velocidad
• Cuanto mayor la velocidad del husillo, más rápida la velocidad de procesamiento
• La máquina de fresado de alta velocidad es una nueva tecnología solo para reemplazar la fresadora tradicional
• Un husillo de 20.000 rpm es suficiente para producción de moldes
• El fresado de alta velocidad solo aumenta y acelera el servo axial
• El fresado de alta velocidad solo puede procesar electrodos

El Fresado de Alta Velocidad es una Nueva Tecnología y Filosofía de Aplicación:

Para aprovechar plenamente la eficiencia del corte de alta velocidad, cada eslabón debe coordinarse estrechamente. Si uno no está bien acoplado, la eficiencia no podrá utilizarse.

• Portaherramientas y herramientas de alta velocidad
• Husillo de alta velocidad
• Ejes XYZ de alta dinámica
• Controlador CNC de alta velocidad
• Estrategia de programación de alta velocidad

Antes de que la herramienta golpee la pieza, cinco aspectos deben considerarse:

• Tipo y características del material
• Estrategia de mecanizado
• Selección del estilo de herramienta
• Datos de corte, selección y balanceo de herramienta
• Programación CAM
• Selección de material

Rango de Aplicación del Mecanizado de Alta Velocidad

1. Para igualar las especificaciones del husillo y garantizar estabilidad y seguridad, el diámetro de la herramienta no debe exceder 16 mm (HSK-E40).
2. Comparado con el fresado tradicional, la tasa de remoción del fresado de alta velocidad es relativamente pequeña, muy adecuada para procesamiento de piezas pequeñas y moldes.
3. Puede aplicarse a nuevas aplicaciones como procesamiento de láminas y microprocesamiento.
4. Es un nuevo método de procesamiento conceptual para materiales blandos o superduros.

¿Cuáles son los Desafíos del Mecanizado de Alta Velocidad?

El mecanizado de alta velocidad también traerá nuevos desafíos al taller, que debe considerar selección de material, potencia del husillo, geometría de pieza aceptable, espacio de taller disponible, complejidad de la pieza, máquinas CNC (que deben estar calificadas para operación de alta velocidad) y formación del operador para sus operaciones exitosas.

Por geometría de pieza, por ejemplo, geometrías con cortes internos u "ocultos" pueden limitar la profundidad máxima de subcortes, advierte el fabricante. Respecto a la propia máquina CNC, las no aptas para operación de alta velocidad pueden producir muchos moldes rotos y residuos.