Nuevas formas de mecanizar álabes

CON ESTE EQUIPO SÍ HAY FUTURO IV/IV (ESPACIO CFAA) 

Nuevas formas de mecanizar álabes.

El álabe es una pieza de perfil aerodinámico importante dentro de la industria aeronáutica, ya que se encargan de impulsar y dirigir el flujo de aire en los turbomotores. Normalmente se fabrican mediante la fundición a la cera perdida o forja, estos procesos de fabricación se utilizan para tiradas grandes, ya que son poco flexibles donde un pequeño cambio en la geometría de la pieza implica grandes cambios en la cadena de fabricación. Además, es necesario realizar diferentes operaciones de acabado en las zonas que requieren mayor precisión para su posterior montaje.

Dado que durante los ensayos se requiere testear varias geometrías,  es necesaria la fabricación de varios prototipos en lotes pequeños por lo que es necesario buscar otras vías de producción a través de procesos más flexibles que den una respuesta ágil aplicación de cambios. Es por ello que se selecciona el mecanizado para la fabricación de estos componentes.

Con este método de fabricación se consigue reducir la maquinaria necesaria a una sola, un centro de mecanizado.

A la hora de fabricar estas piezas es necesaria una gran precisión y capacidad para controlar todos los factores que intervienen en el mecanizado, para así poder realizar todos los cambios de diseño de forma sencilla. Aquí es donde entran en juego las nuevas tecnologías de diseño asistido por computadora y de fabricación asistida por computadora (CAD Y CAM), las cuales permiten simular en un ordenador todas las operaciones a realizar por una máquina física, optimizando el proceso.

Debido a los exigentes requerimientos de precisión en la fabricación de álabes y las pequeñas tolerancias geométricas, se optó por mecanizar estas piezas en una única tirada, reduciendo así los posibles errores inducidos por el montaje

Se han realizado distintos ensayos con el fin de optimizar las condiciones de corte de determinadas operaciones y herramientas, así como reducir los tiempos de mecanizado  garantizando la viabilidad económica de la fabricación. 

Dado que la pieza a fabricar es de aluminio y de gran esbeltez ha sido necesario eliminar la presión del contrapunto en las últimas operaciones de acabado para obtener buenos resultados. 

Además de desarrollar una correcta metodología de inspección de la pieza para cumplir con las exigencias, para ello se eligieron varios métodos utilizando una máquina de medir por coordenadas (MMC), escaneando la pieza posteriormente mediante un escáner óptico para hacer una comparativa con el modelo CAD. De esta forma se consigue atajar las posibles fuentes de todos los errores. Ambos procesos junto con el de mecanizado han trabajado en continua retroalimentación.

Finalmente se ha conseguido validad un proceso totalmente depurado mediante el que se obtiene la pieza que cumple con todas las tolerancias necesarias. 

FUENTE: https://www.interempresas.net/Aeronautica/Articulos/404572-Con-este-equipo-si-hay-futuro-IV-IV-(Espacio-CFAA)-Nuevas-formas-de-mecanizar-alabes.html

Ford y el uso de las impresoras 3D

El sector del automóvil siempre ha destacado por la implementación de tecnologías vanguardistas en los procesos de diseño y producción.  En esta entrada vamos a centrarnos en el uso que hace Ford, la multinacional estadounidense fabricante de automóviles, de la tecnología de impresión 3D.

La impresión 3D ha sido empleada en el diseño de distintos elementos del nuevo Ford GT como en el volante, las llantas y la palanca de cambio de marchas entre otros.

La relación de Ford y la impresión 3D es bastante larga, ya que en 1988 compró la tercera impresora 3D fabricada en todo el mundo.  Desde entonces, según datos proporcionados por la propia empresa, se han fabricado más de medio millón de piezas con esta tecnología.

Ford emplea principalmente la impresión 3D para la creación de prototipos, ya que permite ahorrar mucho tiempo y dinero en comparación con los métodos tradicionales de prototipado (imprimir una pieza les cuesta unos 1.000€ y les lleva tan solo unas pocas horas). Esto les concede una mayor flexibilidad a los ingenieros a la hora de probar nuevos diseños y soluciones.

El proceso de prototipado en Ford es el siguiente:

1.  Primero un miembro del equipo de diseño de Ford realiza un diseño esquemático del vehículo.
2. Dos equipos diferentes reciben estos diseños a la vez y trabajan de manera complementaria. Uno de ellos es el equipo de modeladores, que recrean el diseño en arcilla, primero en miniatura y luego a escala natural, para visualizar las proporciones y realizar algún cambio en el diseño. El otro equipo se encarga a su vez de realizar un modelo digital mediante herramientas CAD. Este segundo equipo es el que se encarga principalmente de las piezas más complejas y detalladas.
3. Una vez que han acabado el modelo en arcilla y el digital,  se envían a las instalaciones de prototipado rápido en Colonia, Alemania. Allí evaluaran el diseño y construirán el prototipo. Muchas de estas piezas se suelen hacer con impresoras 3D, utilizando plástico, metal o arena como materia prima, dependiendo del uso de la pieza.
4. El prototipo es pulido, pintado y enviado de nuevo al estudio de diseño o a las instalaciones de pruebas.

Estas técnicas de prototipado se han empleado para el nuevo  Ford Mondeo Vignale, tal como se puede ver en el siguiente vídeo:

También se ha empleado en Ford Mustang, en el Ford Focus RS y en el superdeportivo Ford GT entre otros.

A continuación se muestran algunos prototipos hechos con impresoras 3D por Ford:

Aunque de momento Ford solo usa la impresión 3D para prototipos, ya hay planes a largo plazo para poder llegar a fabricar completamente automóviles de este modo. Para ello lleva colaborando con la empresa Carbon3D desde junio de este mismo año. Carbon3D utiliza la tecnología CLIP (Continuous Liquid Interface Production) que permite la impresión de piezas en un tiempo de 25 a 100 veces menor que los métodos tradicionales usando una resina fotosensible y controlando el aporte de luz ultravioleta y oxígeno.

De momento el objetivo de Ford y Carbon3D es desarrollar piezas en resina capaces de soportar grandes cargas, altas temperaturas y fuertes vibraciones con el fin de poder usarlas en las pruebas del vehículo.

Si tras todo esto te has quedado con ganas de tener tu propio Ford hecho con una impresora 3D la compañía ha puesto a la venta los diseños de más de 1.000 de sus coches en miniatura para poder imprimirlos.