REFRIGERACION CRIOGENICA
Durante los últimos tiempos se han producido grandes avances en los métodos y las técnicas de mecanizado gracias a la introducción de nuevos materiales y a la mejora de las técnicas de mecanizado y refrigeración.
Centrándonos en la industria aeroespacial, podemos observar que se han desarrollado e introducido nuevos materiales para las herramientas de corte y se han producido grandes avances en la investigación de nuevas técnicas de mecanizado para superaleaciones de uso aeroespacial, como son las aleaciones de níquel o de titanio, aleaciones de gran dureza y gran resistencia a altas temperaturas y a la corrosión.
Estos avances permiten que las herramientas de corte no pierdan sus propiedades alargando su vida útil y no se comprometan las características de la pieza mecanizada ni el acabado superficial de la misma.
Podemos destacar como avances en las técnicas de mecanizado de aleaciones aeroespaciales los siguientes:
Mecanizado en rampa “ramping”.
Técnicas basadas en el uso herramientas rotativasautopropulsadas (Self-Propelled Rotary Tooling - SPRT).
Refrigeración a alta presión.
Lubricación por cantidades mínimas (minimal quantity lubricationMQL).-
Mecanizado en caliente.
Refrigeración criogénica
Hoy vamos a centrarnos en la REFRIGERACION CRIOGENICA.
La refrigeración criogénica es una forma eficaz de mantener la temperatura de corte bastante por debajo de la temperatura de reblandecimiento del material de la herramienta.
Esta tecnología se emplea principalmente en procesos de rectificado debido a las altas temperaturas que se alcanzan en la zona de trabajo del proceso de rectificado, las cuales pueden llegar a dañar la superficie de la pieza si no se controlan así como producir alteraciones físicas y químicas de las características de las capas superficiales de la pieza, aparición de tensiones residuales y grietas en capas superficiales o interiores de la pieza.
El principio de la refrigeración criogénica en procesos de rectificado al igual que en el mecanizado requiere direccionar un chorro de gases licuados a presión en la zona de trabajo. El refrigerante que se utiliza normalmente en la refrigeración criogénica es nitrógeno líquido (LN2) por su bajo costo y por no ser nocivo para el medio ambiente.
Cuando empleamos una herramienta de corte RBSN (reaction bondedsilicon nitride) con CBN mediante este método se genera una temperatura máxima de 829 ºC a diferencia de los 1153ºC que obtendríamos empleando un método de mecanizado seco.
Estas temperaturas están por debajo de la temperatura de reblandecimiento (1500 ºC) de la herramienta de corte de CBN, por lo tanto se obtiene una mejora en el rendimiento de la herramienta este sistema. El desgaste de las piezas y las herramientas de corte cuando mecanizamos aleaciones de titanio Ti–6Al–4V con carburos cementados usando el refrigerante LN2 y lo comparamos con un mecanizado convencional con refrigeración convencional hace evidente un incremento de hasta 5veces del desgaste de la herramienta empleando refrigeración convencional.
