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MECANIZANDO ALUMINIO CON CNC

Se ha comprobado que un taller de máquinas CNC de precisión mejora la producción de las piezas de fundición de aluminio en más de un 80%.


Carcasa del filtro de combustible de un motor de inyección

Os vamos a contar una historia.....


La historia


Hace unos años, las precarias condiciones del sector de campos petrolíferos de Ogden se empezaron a recuperar en LeanWerks, Utah, con el objetivo de obtener carga de trabajo en otros sectores (como el aeroespacial y la automatización a alta velocidad), y establecer una base de clientes más uniforme y un ritmo de trabajo más estable. Lo que llamamos diversificar .


Esta empresa empezó a adaptar también algunas de las capacidades de mecanizado existentes para amoldarse a los trabajos de mecanizado que podrían surgir de estos nuevos sectores por ejemplo, una pieza de fundición de aluminio para la carcasa del filtro de combustible de un motor de inyección.


El problema


Se encontraron con que el ritmo de mecanizado era muy lento y por lo tanto su producción sufría retrasos con el consiguiente malestar de su cliente fabricante de los equipos originales para motores de inyección donde se instalaba esta carcasa . Llegado a este punto, la fundición se puso en contacto con LeanWerks para analizar la asignación del mecanizado de estas piezas de fundición.


Los ingenieros necesitaban del mecanizado para conseguir el ajuste y funcionamiento perfecto en los montajes de alto rendimiento. Son un tipo de mecanizado que algunos talleres evitan realizar por la variedad de tipos de piezas fundidas y los complejos requisitos de sujeción.


Por ejemplo, la carcasa del filtro de combustible requiere varias operaciones de mecanizado, como fresado de agujeros profundos, mandrinado, refrentado, taladrado, roscado, ranurado de diámetro interno y contorneado 3D.


La idea y los retos


Para afrontar esta situación se decidió aprovechar las prestaciones de fresado de su torno-fresador Mazak Integrex i200S para reducir al mínimo las veces que se toca la pieza durante el mecanizado


En este proceso se enfrentaban a varios retos :

  • El propio material

El aluminio de fundición aeronáutico A356.0 tiene un alto contenido de sílice, por lo que puede ser muy duro para las herramientas de mecanizado.

  • La geometría de la pieza

La geometría de la pieza tiene varios elementos en múltiples ángulos en todas las caras (incluido un ajuste crucial en el interior de la base de una pieza fundida de 35 cm de profundidad) y las áreas de paredes delgadas crean problemas de vibración durante el mecanizado.


  • La compleja estructura de referencias

Esta complejidad exige tolerancias muy ajustadas.


La decisión

Por consiguiente, LeanWerks eligió principalmente tres acciones para que su máquina de torneado y fresado pueda mecanizar eficazmente las cinco caras de la pieza de fundición a la cera perdida con un solo amarre.


Pasos


  • Diseñar una fijación para sujetar la pieza de fundición y mecanizar sus cinco caras.


  • Incorporar un tobogán de cola de milano Setco a la pieza para desplazar la base y la pieza, y volverla a sujetar en una posición accesible sin necesidad de recolocar la pieza entera.


  • Un sistema de inspección de disparo por contacto.


  • Incorporar una sonda de longitud estándar y una de alcance ampliado para acceder a los elementos situados en la parte más profunda de la pieza.


  • Un buen software ( el software Inspection Plus de Renishaw )


  • Tras las rutinas de inspección iniciales, se realiza una inspección adicional para confirmar la ubicación de los elementos relacionados y las superficies posteriores al mecanizado.


  • Por último, se procedió a las operaciones de mecanizado con acceso profundo necesarias de esta pieza mediante herramientas avanzadas con ángulos de inclinación alta positivos


También se utilizan fresas de desbaste Garr Alumastar y una de refrentar pequeña con insertos muy positivos, pulidos y sin recubrimiento.


Los resultados fueron espectaculares rebajando el tiempo de mecanizado de 10 horas por pieza a dos.


No cabe duda que fue una historia con final feliz que pone en evidencia la necesidad que tenemos los talleres de mecanizado de buscar permanentemente nuevas soluciones técnicas para optimizar los tiempos de mecanizado en nuestro camino hacia la máxima competitividad.


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