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Tecnología de mecanizado de última generación que innova en la producción de engranajes

Mientras que las celdas de combustible silenciosas están reemplazando al motor de combustión interna a medida que los vehículos híbridos y eléctricos se vuelven más populares, siguen siendo esenciales los engranajes planetarios y otras piezas. Estas piezas también deben ser tan silenciosas como los coches en los que se utilizan. Las claves para mejorar son la reducción de peso, la alta precisión y la rigidez. 

Teniendo en cuenta estos cambios para el futuro, la tecnología de tallado ha llamado la atención como un nuevo método de mecanizado de engranajes. Tradicionalmente, el mecanizado y tallado del conformador de engranajes se aplica para engranajes internos y el tallado se utiliza como estándar para engranajes externos. El tallado tiene un gran potencial como alternativa a los métodos de mecanizado existentes tanto para engranajes internos como externos. 

El principio del mecanizado de tallado se desarrolló en Alemania hace aproximadamente un siglo. En la década de 1970, y posteriormente, también se tuvo en cuenta en Japón. Sin embargo, debido a la falta de rigidez de la máquina herramienta, no se pudo utilizar de forma práctica. Junto con el progreso tecnológico en los últimos años, se ha buscado activamente investigación y desarrollo para el tallado.

El significado original de «tallar» es pelar en capas finas. El principio de tallado es el siguiente:

•La herramienta se ajusta diagonalmente a la pieza de trabajo y se proporciona un ángulo transversal para los ejes entre el eje giratorio de la pieza de trabajo y la herramienta.

•La rotación de alta velocidad después de sincronizar la pieza de trabajo y la herramienta genera deslizamiento en el punto de contacto. Este deslizamiento desprende material para formar los dientes de los engranajes. 

Beneficios y posibilidades de tallado

El tallado obtiene ventajas en una serie de procesos de los que carecen los métodos de mecanizado existentes. Por ejemplo, el tallado permite crear engranajes interiores ciegos que el brochado no puede lograr. Además, el tallado puede realizar un ajuste preciso de la traza del diente para coronación y huecos, así como el ajuste del grosor y el corte en el diámetro interior del agujero. 

Mientras que el mecanizado del conformador de engranajes se realiza mediante un movimiento alternativo, lo que significa que la mitad del movimiento no se utiliza para el mecanizado, el mecanizado de tallado es un mecanizado en serie realizado por movimiento giratorio, lo que aumenta la eficiencia. Además, el tallado genera menos vibraciones que el mecanizado con conformador de engranajes, mejorando la precisión. 
En la siguiente tabla se compara el rendimiento del brochado, el piñón (conformador de engranajes), el estampado y el mecanizado de tallado. 

El tallado con estos productos elimina la necesidad de equipos especiales. Se puede realizar con un torno combinado y un centro de mecanizado, lo que permite una mejora completa del entorno de producción. El mecanizado de engranajes mediante estampación y brochado requiere diferentes máquinas especializadas; Sin embargo, el tallado se puede realizar con máquinas de uso general que pueden llevar a cabo un número significativo de procesos de mecanizado diferentes. 

Objetivo: prolongar la vida útil de la herramienta mediante el uso de metal duro

Para que el tallado sea aún más práctico, es importante mejorar la precisión del mecanizado, la productividad y la vida útil de la herramienta.

Si el ángulo transversal de los ejes aumenta, también lo hará la velocidad de mecanizado. Después de comprobar cuidadosamente la interferencia con las piezas de trabajo, determinamos y ajustamos los ángulos para aumentar la productividad. Durante el tallado, cambian los ángulos de incidencia, lo que produce piezas con alta resistencia al corte y tiende a acortar la vida útil de la herramienta. 

Mitsubishi Materials ofrece en la actualidad herramientas de corte fabricadas con materiales KHAZ con un recubrimiento GV40 como solución excepcional para los problemas de vida útil del producto. Estos materiales ya se utilizan para fresas madre
y cortadores de piñones. El KHAZ está fabricado con polvo de alta aleación de metal duro fino y de gran dureza para ofrecer una excelente resistencia al desgaste. La cantidad de metal duro está optimizada y ofrece una resistencia amas microroturas mayor. También se llevan a cabo investigaciones sobre la aplicación de metal duro en las herramientas para la fabricación futura. 

Si se utiliza metal duro en lugar de acero rápido, la vida útil de la herramienta se prolonga. Además, se están investigando recubrimientos que prolongan aún más la vida útil de la herramienta. Simultáneamente, se trabaja en aplicaciones para engranajes de diámetro pequeño y se mejora la precisión. 
Si se pueden fabricar cortadoras de tallado de metal duro, también se pueden mecanizar piezas tratadas térmicamente. 
El mecanizado de acabado después del 
tratamiento térmico, que ahora se realiza mediante un proceso de rectificado, 

también será posible gracias a un proceso de tallado. Esto ampliará el potencial de integración de herramientas y procesos.

Mitsubishi Materials ha acumulado tecnología analítica y de diseño para afeitadoras y tecnología de fabricación para fresas de piñones. Además de estos conocimientos para el diseño y la fabricación de herramientas, existe el compromiso de avanzar en el desarrollo del tallado de metal duro.