ruta.
- Electroerosión. - Láser.
- Deformación y corte por cizalla. - Fundición.
- Pulvimetalurgia. - Tratamientos.
Los temas dentro de cada área temática se plan- tearon como afirmaciones de futuro.
Tabla II.2.2.1.
Tabla de temas. Tema Nº Tema
MECANIZADO POR DESPRENDIMIENTO DE VIRUTA
La técnica de mecanizado de alta velocidad se generalizará tanto para operaciones de desbaste como acabado de todo tipo de materiales.
Sustitución de hasta el 25% del número de piezas fabricadas mediante mecanizado por desprendimiento de viruta por nuevas técnicas de mecanizado basadas en la aplicación del láser.
Las técnicas de conformación «near to shape» (fundición de precisión, sinterizado, etc.) reducirán al mínimo el arranque de viruta en la producción en gran serie.
La mejora de los algoritmos de generación de estrategias de mecanizado reducirá en un 40% los tiempos de programación, ejecución y verificación del proceso de mecanizado por arranque de viruta.
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Tema Nº Tema
MECANIZADO POR DESPRENDIMIENTO DE VIRUTA (continuación)
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Integración de los sistemas de programación CAM en los propios CNC de las máquinas- herramienta en base a una plataforma informática y de comunicaciones estándar, tipo PC/ Windows.
La precisión de las piezas mecanizadas por arranque de viruta aumentará en más de un 50% debido a la mejora de los algoritmos de control de las máquinas CNC combinado con una estricta regulación de la temperatura de los elementos mecánicos.
En mecanizado con herramientas de geometría definida se podrán alcanzar tolerancias IT5.
Aplicación generalizada de sistemas de control permanente de la pieza y la herramienta durante el proceso de mecanizado por desprendimiento de viruta.
Eliminación de los fluidos de corte en las operaciones de mecanizado no abrasivo por desprendimiento de viruta.
Tratamiento ecológico sistemático de los residuos procedentes de las operaciones de mecanizado por arranque de viruta.
Sustitución del 50% de las operaciones de rectificado de piezas cilíndricas mediante torneado duro.
Las operaciones de brochado serán sustituidas en un 75% por otras técnicas, principal- mente sinterizado.
El desarrollo y la investigación aplicada a la obtención de nuevos husillos permitirá la reducción de la magnitud de las vibraciones producidas durante los procesos de fresado, aumentando así en más de un 40% la calidad de las superficies obtenidas.
La incorporación de sistemas de monitorización basados en redes neuronales y otros algoritmos complejos, reducirá en más de un 20% los tiempos de mecanizado y aumenta- rá considerablemente la fiabilidad de los procesos de mecanizado por arranque de viruta en general.
ELECTROEROSIÓN
El mecanizado de alta velocidad sustituirá gran número de operaciones realizadas clásicamente por electroerosión por penetración (en especial en mecanizado de moldes y matrices).
La aplicación de la electroerosión se generaliza en el mecanizado de piezas de alta precisión (micro-mecanizado) y piezas complejas (geometrías complejas, mecanizado de negativos, etc.).
El pulido manual se evitará debido a la utilización de tecnologías de electroerosión especiales (por ejemplo mejorando la aleación de la superfície mecanizada mediante el uso de dieléctricos con polvo metálico en suspensión).
Reciclaje de los dieléctricos y eliminación de los contaminantes y efectos electromagnéti- cos en los procesos de electroerosión.
El cobre será sustituido por el grafito como material base en la fabricación de electrodos para EDM.
Los materiales tradicionales para la construcción de electrodos serán sustituidos por otros más resistentes al desgaste (también aplicables a la electroerosión por hilo). 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Tema Nº Tema ELECTROEROSIÓN (continuación) 21 22 23 24 LÁSER
Los electrodos para EDM se fabricarán mediante tecnologías de Rapid Prototyping (por ejemplo, sinterizado por láser).
La estrategia de mecanizado EDM por penetración pasará en un futuro por la combinación de electrodos estándar y el aprovechamiento de las capacidades del CNC de la máquina (por ejemplo electro-fresado).
Los sistemas de CAD/CAM proporcionarán módulos para la programación de todo tipo de procesos de electroerosión (por hilo, de penetración, orbitación planetaria, fresado por electroerosión, etc.).
Debido al amplio rango de operaciones que es posible realizar por electroerosión y a otras alternativas como el mecanizado de alta velocidad, se incrementará de forma muy impor- tante la aplicación de los sistemas de planificación de procesos asistidos por ordenador (CAPP) para aquellas piezas donde la electroerosión juega un papel importante (por ejemplo, en moldes).
La electroerosión se utilizará para mecanizar piezas de materiales que nunca antes se pudieron mecanizar mediante esta técnica.
El 50% de las máquinas punzonadoras se sustituirán por sistemas de corte por láser. Láseres de alta potencia y calidad de haz incrementarán el rango de aplicación de las máquinas de corte incrementando espesores (en aceros hasta 50 mm y en aceros inoxidables hasta 30 mm) y velocidad de corte (hasta 50 m/min. para espesores de 1 mm).
Los sistemas de mecanizado por láser modernos integrarán operaciones de corte, doblado, soldadura y tratamiento superficial en una sola máquina para una producción precisa, rápida y flexible de piezas metálicas. Otros procesos de mecanizado convencional (torneado, fresado, rectificado) también se integrarán en estas máquinas.
El 50% de las aplicaciones convencionales de corte térmico y soldadura se realizarán utilizando láser en procesos de escala industrial.
El láser se generalizará como sistema de medida en máquinas de precisión.
Las piezas complejas se fabricarán combinando piezas prefabricadas por embutición o por compresión hidrostática y tecnología de soldadura por láser.
Entre un 40% y un 50% de los procesos convencionales de temple (por ejemplo por inducción) de piezas delicadas se sustituirán por el temple por láser.
El 25% de las técnicas de reparación por soldadura (TIG, PTA, etc.) serán sustituidas por técnicas láser de aportación por capas, especialmente en la reparación de piezas de precisión (por ejemplo, herramientas, moldes, álabes de turbina, etc.).
El sinterizado directo por láser de piezas metálicas sustituirá las tecnologías tradicionales de Rapid Prototyping y Rapid Tooling.
Los diodos emisores láser de alta potencia (HPDL) serán capaces de realizar aplicacio- nes de soldadura de alta penetración y sustituirán los láseres de CO2 y Nd Y Ag en la mayoría de las aplicaciones de tratamiento superficial por láser.
Los diodos emisores láser de alta potencia (HPDL) disminuirán el coste de los procesos de mecanizado por láser (costes directos y adquisición de equipos) al menos en un 50%. 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
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