Tecnologias de fabricacion

Tecnologías de fabricación avanzadas
El mecanizado por ultrasonidos rotatorio y el mecanizado mixto fresado/láser
El mercado actual exige el lanzamiento de productos cada vez más novedosos y competitivos, por lo que se necesita realizar un esfuerzo añadido para fabricar productos tecnológicos avanzados mediante procesos de fabricación “tradicionales”, lo que no siempre permite obtener elresultado esperado. Por otra parte, la introducción de “materiales avanzados” en sectores como la medicina, óptica, aerospacial o automoción está suponiendo un obligado desarrollo de procesos de fabricación alternativos para dar respuesta a las nuevas necesidades. El coste considerablemente superior de estas técnicas limita su uso exclusivamente a los casos en los que no se puedan emplear los métodostradicionales.
Etxeberria, I., Gonzalo, O., Vicario, I., Etxarri, I., Alberdi, G., Abasolo, U., Etxeberria, J., Lopez, P.

Los procesos no convencionales de mecanizado utilizan diversas fuentes de energía para la eliminación de material. Así, se puede hablar de procesos mecánicos como puede ser el caso del mecanizado por ultrasonidos, y procesos electrotérmicos como es el caso del mecanizado porhaz láser.
El mecanizado por ultrasonidos rotatorio ante el reto de los materiales duros y frágiles
El creciente desarrollo de los materiales avanzados con propiedades superiores como alta dureza, gran resistencia mecánica al desgaste, baja densidad y resistencia a la abrasión a altas temperatura, como es el caso de las cerámicas técnicas, ha introducido la necesidad de su procesado. Sinembargo, el alto coste de mecanizado, que oscila entre el 30-60% e incluso el 90% del coste de producción, ha frenado claramente su expansión comercial.
En este punto, cabe subrayar que sólo los comúnmente denominados procesos no convencionales de mecanizado, como el mecanizado por ultrasonidos rotatorio, pueden llegar a ser útiles, aparte de algún proceso abrasivo convencional.
Para alcanzar estereto Tekniker ha adquirido un centro de mecanizado por ultrasonidos DMS 35 Ultrasonic de la casa Sauer integrada en Deckel Maho Gildemeister. Dicha máquina incorpora la tecnología RUM (Rotary Ultrasonic Machining) para el mecanizado de materiales duros y frágiles.
El proceso del mecanizado por ultrasonidos rotatorio (Rotary Ultrasonic Machining-RUM) es un avance tecnológico del clásicomecanizado por ultrasonidos (Ultrasonic Machining-USM). Se basa en la eliminación de material mediante la combinación de giro y vibración en dirección axial de una herramienta, generalmente de diamante que, a su vez, se alimenta con una corriente interna-externa de fluido de corte.
El término “ultrasonidos” es debido a que la vibración se produce a una frecuencia próxima a los 20kHz (vibra unas 20.000veces por segundo), frecuencia que está en el rango de los ultrasonidos. Se emplean regímenes de giro de entre 1000 y 6000rpm, y la vibración axial tiene unas pocas µm de amplitud (1-35µm).

El equipo disponible en Tekniker que incluye esta tecnología consta de los elementos básicos de toda máquina herramienta (control, cabezal, ejes, mesa, filtros…), pero además incorpora un elementocaracterístico de este tipo de tecnologías, llamado transductor. El transductor, acoplado al cabezal, contiene una serie de piezoeléctricos que transforman la energía eléctrica de alta frecuencia en vibración mecánica a esa misma frecuencia. Esta vibración se transfiere desde el transductor hasta la herramienta (también conocida como horn).
Así mismo, la máquina de Tekniker incorpora una serie de algoritmosde control que mejoran aún más la efectividad del proceso preservando la integridad de la herramienta y de la pieza; así, el control ADC (Adaptive Control) monitoriza el par y el ACC (Acoustic Control) monitoriza la fuerza en dirección axial.
El ámbito de aplicación del RUM está dirigido fundamentalmente al mecanizado de materiales duros y frágiles como las cerámicas técnicas, los vidrios,...