Álabe de turbina

Nuevo concepto de fresado de álabes

CoroMill 600 es una fresa moderna e innovadora: un diseño completamente nuevo basado en nuestra exclusiva y vanguardista plataforma de elementos de herramientas. Diseñada para el desbaste y semiacabado de álabes de turbina en el sector energético, esta fresa de plaquitas redondas representa un enfoque completamente nuevo para afrontar los desafíos del mecanizado de álabes.

Existen 4 elementos singulares en este nuevo concepto:

• cara del alojamiento de la plaquita; este factor ha adquirido recientemente una nueva y mayor importancia dado su efecto de ampliación de las posibilidades disponibles. El concepto iLock se introdujo en las herramientas de corte de plaquita intercambiable para garantizar la colocación absoluta de la plaquita en el portaherramientas/cuerpo de la fresa. Resulta más fácil girar la plaquita para colocarla en la posición correcta al intercambiarla o sustituirla con los guantes puestos. El cuidadoso y preciso diseño del encaje de raíles y ranuras, con un tamaño y forma óptimos, ha producido efectos de gran alcance sobre la estabilidad del filo, la precisión, la seguridad y el manejo de la herramienta. La consecuencia directa es que las plaquitas de la fresa CoroMill 600 ya no dependen del apoyo sobre los laterales del alojamiento para quedar bloqueadas y fijas en cada intercambio, lo que deja espacio libre para utilizar plaquitas de nuevas geometrías completamente optimizadas que anteriormente era imposible considerar. Se abren nuevas posibilidades en lo que respecta a la acción de corte, las variaciones de geometría a lo largo del filo, la optimización de la velocidad de avance, etc.
• El cuerpo de la fresa CoroMill 600 presenta un diseño completamente nuevo, optimizado para fresar en curva, como sucede en el fresado con 4 y 5 ejes de los álabes de turbina. La forma y la incidencia del cuerpo de la fresa suponen una optimización de las posibilidades del recorrido de la herramienta, incrementan la seguridad del mecanizado y mejoran la evacuación de la viruta. El paso de plaquita diferencial minimiza la tendencia a la vibración.
• las nuevas geometrías de plaquita están evolucionando en el caso de la CoroMill 600 desde un corte ligero hasta el mecanizado semipesado. Las plaquitas se fabrican por prensado directo mediante los más modernos procesos de fabricación. La plaquita de corte ligero presenta un rendimiento igual o superior al de las plaquitas rectificadas disponibles con geometría similar. Esta plaquita presenta un filo agudo, positivo y a la vez resistente, con microgeometría optimizada para distintos materiales.
• se ha completado un nuevo desarrollo de calidad de la plaquita para las herramientas CoroMill 600. Una nueva calidad con recubrimiento de CVD, especialmente desarrollada y optimizada para el fresado de álabes de turbina, ha permitido mejorar el rendimiento en la amplia gama de álabes de acero inoxidable martensítico. Esta calidad representa una nueva combinación de sustrato, recubrimiento y proceso de fabricación de la plaquita. Las calidades complementarias de plaquita, con moderno recubrimiento de CVD y PVD para álabes de otros materiales, son soluciones probadas y consolidadas.
• las funciones de refrigerante a alta presión, aire o lubricación mínima forman parte de la fresa CoroMill 600. El concepto HP estándar está disponible en cada alojamiento de plaquita, con un chorro opcional dirigido a mejorar la formación de viruta. Esto permite crear una cuña hidráulica de refrigerante para los materiales más exigentes o utilizar aire comprimido para mejorar la evacuación de la viruta: un factor clave en el fresado de álabes, donde las velocidades de corte son relativamente bajas.

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Mecanizado en desbaste

Tecnología exclusiva del alojamiento de plaquita

Implica seleccionar herramientas para llevar a cabo operaciones de semiacabado y acabado del contorno del álabe. La selección se basa en el tamaño del álabe, la máquina y el método. Para conseguir resultados óptimos, la elección de la herramienta debe hacerse según la cantidad de material y la superficie mecanizada. La fresa de plaquita redonda CoroMill 300 resulta excelente para perfilar en mecanizado de 5 ejes, con buena incidencia, acción de corte ligera y una gama amplia para semiacabado. Tiene capacidad para llevar a cabo operaciones de semiacabado con un avance elevado y una versión de paso reducido con poca o nula tendencia a la vibración. Se pueden seleccionar plaquitas de 12 y 8 mm IC, en distintas geometrías, junto con el diámetro y el paso para optimizar el rendimiento.

El semiacabado y acabado del perfil aerodinámico se realiza en pasadas de perfilado con fresas de ranurar de metal duro CoroMill Plura o con cabeza intercambiable en CoroMill 316. La operación de semiacabado definirá el acabado superficial obtenido en la operación de acabado final. El objetivo debe ser generar un nivel de material residual muy regular y uniforme, con dos operaciones de semiacabado si es necesario. La tendencia a la vibración es otro factor que influye sobre la calidad del resultado y puede verse afectada por el empañe de la fresa, el avance, el acceso y la acción de corte de la herramienta empleada.

El programa CoroMill Plura es un desarrollo moderno de fresas de ranurar de metal duro en calidades avanzadas para todos los materiales. El desarrollo de la geometría tiene en cuenta las exigencias del fresado en las máquinas actuales. Se ha modificado la profundidad del desahogo de la viruta y se ha adaptado al corte para ofrecer la mejor rigidez del núcleo y espacio para una evacuación eficiente de la viruta en el mecanizado de álabes.

Las operaciones de ranurado han estado siempre dominadas por dos áreas de aplicación en cierto modo superpuestas en lo que respecta al tipo de herramienta: las fresas de plaquita intercambiable y las fresas de metal duro. Estas áreas han estado separadas, sobre todo, por el diámetro de la herramienta, el tipo de operación y el acabado requerido por la pieza. Las fresas de ranurar de plaquita intercambiable no tienen límite superior de diámetro pero, por razones prácticas, sí tienen límite inferior: entre 12 y 16 mm. Las fresas de ranurar de metal duro, por otra parte, pueden alcanzar diámetros de décimas de mm pero suelen tener un límite superior de diámetro de 25 mm por razones económicas.

En cuanto al tipo de operación y acabado, las fresas de plaquita intercambiable son herramientas flexibles, de elevada velocidad de arranque de viruta, muy adecuadas para la mayoría de operaciones, mientras que las fresas de metal duro presentan una tolerancia estrecha y pueden alcanzar un gran acabado y precisión, especialmente con una gran profundidad de corte axial gracias a su largo filo radial.

Mientras que una herramienta de metal duro es una sola herramienta de precisión, completa e integrada desde el mango hasta el filo, una herramienta de plaquita intercambiable está formada por dos elementos que ofrecen más posibilidades de variación y optimización. Entre estas dos áreas proporcionadas por las herramientas de plaquita intercambiable y de metal duro queda un área para una potencial solución de herramienta alternativa que se superponga a las dos. Una que ofrezca tanto intercambio del filo como las ventajas de una herramienta de metal duro para los diámetros medios de fresa de ranurar.

El sistema de fresado de cabeza intercambiable CoroMill 316 presenta la sofisticación de los filos de metal duro de Plura y el acoplamiento avanzado entre cabeza y mango de la herramienta. Ofrece una capacidad muy amplia con un programa de cabezas Plura, en el que la gama de mangos permite el mejor ajuste con la máquina-herramienta. Las herramientas CoroMill 316 están equilibradas por diseño y por ello admiten velocidades del husillo relativamente altas. Combinan las ventajas de la economía con la eficiencia del manejo de la herramienta. La combinación de alta velocidad y opciones de cabeza multidiente permite alcanzar una velocidad de avance así como una velocidad de corte elevadas. El concepto de cabeza intercambiable facilita asimismo la adaptación de la geometría de la fresa a distintas condiciones y materiales de pieza. El diseño de las cabezas proporciona buena estabilidad de mecanizado y reduce la tendencia a la desviación de la herramienta mediante los pasos diferencial y helicoidal.

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Acoplamiento avanzado

Área de la cubierta y del eje del álabe

Comprende las superficies que llegan hasta ellos y los propios radios de transición entre la raíz y la cabeza del álabe. Se suele considerar una operación aislada que implica herramientas específicas. El fresado de restos necesario en el desbaste es una operación muy exigente que requiere una fresa que admita una velocidad de arranque de material elevada durante el empañe del flanco y de la punta.

Resulta ideal una fresa de ranurar cónica y, según el tamaño del álabe, puede utilizarse una fresa intercambiable o una fresa de ranurar de metal duro: CoroMill Plura es una buena elección. Si se desea optimizar la productividad en esta operación cuando hay mucho material, la mejor solución suele ser una fresa de plaquita intercambiable especial. Una fresa de punta esférica combinada con una fresa de filo largo realizará la operación en dos fases: CoroMill 216 y CoroMill 390 son la elección óptima.

Sin embargo, se trata de una operación idónea para una solución de fresa específica. La respuesta está en el diseño de una fresa cónica de punta esférica especial que combina en una sola herramienta lo mejor de la tecnología CoroMill. Esta herramienta permite el fresado en desbaste de los biseles del refuerzo y del núcleo después de desbastar el rombo y antes de empezar las operaciones de acabado. En una operación, o con menos pasadas que con muchas soluciones existentes, el área de transición queda formada y lista para llevar a cabo la operación de semiacabado. Esta fresa se puede adaptar a distintos tamaños de álabe utilizando plaquitas intercambiables estándar probadas para cada corte. Esta herramienta especial de última generación ofrece una nueva solución para operaciones exigentes, a menudo costosas en tiempo y herramientas, en las que la mejora de la productividad es considerable.

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Nuevos desarrollos para operaciones de desbaste y acabado con fresas cónicas de punta esférica