Alternativas de lubricación en el ranurado de superaleaciones

Abstract

[ES]La utilización de materiales difíciles de mecanizar como las superaleaciones se ha extendido en los últimos años, principalmente debido a su amplio uso en el mundo aeronáutico. Este tipo de materiales, como el Inconel® 718®, presentan unas excelentes propiedades mecánicas, pero que su maquinabilidad es muy baja, lo que le lleva a una baja productividad así como a una vida corta de la herramienta. La investigación realizada en este trabajo está centrada en el ranurado de Inconel® 718® con una herramienta de corte de metal duro. La relativa alta tenacidad del metal duro, junto con otras propiedades, es lo que permite la mecanizado de Inconel® 718®. Para hacer más fácil el mecanizado de este tipo de materiales, es habitual la utilización de fluidos de corte. Estos fluidos permiten mejorar la maquinabilidad así como generar una mejor evacuación del calor en el contacto material-herramienta. Sin embargo, los riesgos medioambientales y de salud que acarrean los residuos de estos fluidos, junto a diversas regulaciones establecidas por los gobiernos, han impulsado la búsqueda de nuevos fluidos de corte más limpios. El objetivo de este informe consiste en la evaluación del comportamiento del metal duro al utilizar los siguientes fluidos de corte: MQL, dióxido de carbono (CO2), taladrina convencional (6 bar) y taladrina a alta presión (70 bar).

[EU]Mekanizatzeko zailak diren materialen erabilera azken urteetan handitu egin da, batez ere industria aeroespazialean izan duen hedapenagatik. Material hauek, Inconel® 718® kasu, berebiziko ezaugarri mekanikoak badute ere, haien mekanizagarritasuna oso txikia da. Horren ondorioz, produktibitate murriztua eta erreminta-bizitza motza aurkezten dute. Lan hau Inconel® 718®barra batean metal gogorrezko erreminta batekin egindako artekaketan oinarrituta dago. Metal gogorrezko erremintak duen zailtasuna da, beste ezaugarri batzuekin batera, Inconel® 718® mekanizatzeko ahalbidetzen duen gaitasuna. Material hauek mekanizatzea errazagoa izan dadin, hozte-fluidoen erabilera ohikoa da. Jariakin hauek, materialaren mekanizagarritasuna hobetu ez ezik, materialaren eta erremintaren arteko ukitzean sortzen den beroa kanporatzen ere laguntzen dute. Hala ere, jariakin hauek dakartzaten ingurumen eta osasun arriskuek fluido garbiei buruzko ikerketak bultzatu dituzte. Era berean, gobernuek ingurumen legeak ezarri dituzte fluido garbiagoen bilatzearen ikerkuntza sustatzeko. Txosten honen helburua ondorengo hozte-fluidoak erabiltzean metal gogorrezko erremintaren portaera aztertzea da: MQL, karbono dioxidoa (CO2), taladrina konbentzionala eta presio altuko taladrina (70 bar).

[EN]The use of difficult-to-machine materials such as superalloys is increasing in the late years, mainly due to its broad use in aerospace. These materials, such as Inconel® 718®, have excellent thermal properties but very low machinability, and consequently have low productivity and short tool life. The research developed in this work is focused on the grooving of Inconel® 718®with a tool made out of carbide. The relatively high toughness of the carbide, together with other properties, is what makes the machining of Inconel® 718® possible. In order to make it easier machining this kind of materials, cutting fluids is a common technique. These fluids can improve its machinability as well as help in the evacuation of the heat in the contact material-tool. However, the environmental and health hazards associated with the use of conventional cutting fluids together with the development of governmental regulations have resulted in the search of new cutting fluids techniques. The aim of this work is to assess the behavior of the carbide tool under the following cutting fluids: MQL, carbon dioxide (CO2), conventional cutting fluid (6bar) and cutting fluid at high pressure (70bar).