Enciéndalo para una mejor producción de PCD

Los productos de diamante policristalino (PCD) se utilizan ampliamente en la industria por su resistencia superior a la abrasión y longevidad al mecanizar materiales no ferrosos. En virtud de sus estructuras uniformes de red de carbono, el diamante es el material más duro disponible y, por lo tanto, se adapta bien a procesos de fabricación que requieren altas velocidades, velocidades de avance y comportamientos de desgaste prolongados. El PCD no se suele utilizar para mecanizar materiales ferrosos como el hierro o el acero debido a una reacción química que se produce entre el diamante y las moléculas de hierro. Los átomos de carbono del diamante reaccionan con los átomos de hierro (ferrosos) del hierro o del acero para producir carburo de hierro (Fe3C), lo que provoca que los bordes de la herramienta colapsen. Sin embargo, puede abordar aplicaciones bimetálicas que involucran aluminio y hierro fundido.

Las áreas en las que destacan las herramientas PCD son el mecanizado de materiales no ferrosos, compuestos, componentes electrónicos, maderas y metales preciosos.

Al mecanizar estos materiales, las herramientas de PCD exhiben una resistencia al desgaste, tolerancia al calor y longevidad de la herramienta superiores.

El uso de PCD en herramientas no es nuevo; sin embargo, la explosión de materiales livianos utilizados en todas las industrias a medida que los fabricantes compiten para crear productos livianos y duraderos resalta cuán versátiles se están volviendo las herramientas de PCD. Los productos de aluminio y compuestos continúan creciendo rápidamente con la rápida expansión de la electrónica de consumo, el transporte liviano y una generación de energía más eficiente.

Vinculada al crecimiento de los componentes no ferrosos y de las herramientas PCD está la presión a la baja que se aplica a los fabricantes de máquinas herramienta. Reducir los tiempos de ciclo y aumentar los acabados superficiales permite una propuesta comercial rentable para los fabricantes de herramientas de PCD al reducir los costos de fabricación por herramienta y aumentar la calidad y durabilidad para el usuario final.

Para permitir a los clientes de ANCA crear herramientas de alta calidad y bajo costo, el nuevo generador ANCA Motion SparX ha sido diseñado y construido utilizando lo último en electrónica de potencia. Power Electronics permite la creación de un generador de banda prohibida amplia para lograr alta corriente y alta frecuencia simultáneamente. Esto permite nanopulsos y picopulsos de megaamperios por segundo más altos y un control mucho mayor del proceso de erosión. Estos se combinan para un proceso de erosión mucho más rápido y controlable que la electrónica convencional y permiten la fabricación completa de herramientas de PCD utilizando PCD de grado nano (ejemplo: Element Six CMX850 con granos de diamante de 0,85 µm y CTX002 con granos de 2 µm) hasta grados de diamante muy grandes ( ejemplo: CTH025 con un tamaño de grano promedio de 25 µm y CTM302 un PCD multimodal con tamaños de grano de 2 µm a 30 µm).

Además, en virtud de la cinemática de 5 ejes de las máquinas ANCA EDG que utilizan un electrodo de cobre giratorio, se pueden crear geometrías de herramientas casi infinitas, incluidas geometrías complejas de extremos y acanaladuras. Esto, unido a precios y rendimiento muy agresivos con una flexibilidad suprema, permite a los fabricantes de herramientas crear herramientas PCD de alta calidad de manera competitiva. Además, con el aumento del rendimiento, la disminución del tiempo de ciclo y el aumento de las especificaciones de acabado superficial, los usuarios pueden comprar posiblemente la máquina de erosión tecnológicamente más avanzada disponible. ANCA es el único proveedor del mercado de máquinas de erosión EDG que cuenta con un proceso de erosión sincronizado, adaptable, inteligente y controlable que se adapta perfectamente a la amplia gama de materiales no ferrosos.

Para resaltar estos beneficios, ANCA realizó pruebas entre herramientas creadas en una ANCA EDG, herramientas creadas en una máquina láser de la competencia y, por último, en una máquina de erosión de la competencia. Las pruebas utilizaron una herramienta soldada por corte 2D de 12 mm (cara de inclinación neutral) debido a que los sistemas de ablación por láser no podían crear herramientas acanaladas grandes. El material PCD fue Element Six CTM302.

Las pruebas demostraron definitivamente que ANCA EDG no solo igualaba la calidad y el tiempo de ciclo de las herramientas creadas con láser, sino que era muy superior a los resultados de erosión comparables.

Además, los filos de corte eran 3 veces más afilados en las herramientas creadas por ANCA en comparación con las herramientas de ablación láser. Los filos cortantes afilados son muy importantes en la fabricación de aluminio y compuestos, ya que reducen las rebabas y aumentan los acabados superficiales. En los composites, los filos cortantes afilados también reducen el riesgo de delaminación durante el mecanizado.

La conclusión clave de esta prueba fue que el ANCA EDG con el nuevo generador de erosión ANCA Motion SparX no solo es adecuado para todos los tipos de PCD y las diversas industrias asociadas, sino que los procesos de erosión que utilizan electrónica de potencia con alta corriente y alta frecuencia Simultáneamente posiciona al ANCA EDG directamente en la mira de las tecnologías tradicionales de erosión y láser.

Materiales compuestos por diferentes elementos, normalmente un elemento incrustado en otro, unidos por un aglutinante compatible.

Proceso similar al mecanizado por descarga eléctrica convencional, excepto que se utiliza un electrodo tipo muela abrasiva. Ver electroerosión, mecanizado por descarga eléctrica.

Tasa de cambio de posición de la herramienta en su conjunto, en relación con la pieza de trabajo durante el corte.

Corte de ranuras rectas o en espiral en taladros, fresas, escariadores y machos de roscar para mejorar la acción de corte y eliminar virutas.

Material de herramienta de corte que consiste en cristales de diamante naturales o sintéticos unidos entre sí bajo alta presión y temperaturas elevadas. El PCD está disponible como punta soldada a un soporte de inserto de carburo. Se utiliza para mecanizar aleaciones no ferrosas y materiales no metálicos a altas velocidades de corte.

Ángulo de inclinación entre la cara de la herramienta de corte y la pieza de trabajo. Si la cara de la herramienta se encuentra en un plano que pasa por el eje de la pieza de trabajo, se dice que la herramienta tiene una inclinación neutra o nula. Si la inclinación de la cara de la herramienta hace que el filo sea más agudo que cuando el ángulo de ataque es cero, el ataque es positivo. Si la inclinación de la cara de la herramienta hace que el filo sea menos agudo o más romo que cuando el ángulo de ataque es cero, el ataque es negativo.

La cantidad mínima y máxima que se permite que la dimensión de una pieza de trabajo varíe de un estándar establecido y aún sea aceptable.

Capacidad de la herramienta para resistir tensiones que provocan su desgaste durante el corte; un atributo vinculado a la composición de la aleación, el material base, las condiciones térmicas, el tipo de herramental y operación y otras variables.