La reducción del tamaño hace que los motores sean cada vez más económicos. Para asegurar que el rendimiento no se ve comprometido, el uso de turbocompresores está cada vez más extendido en los vehículos más pequeños. El mercado está creciendo, pero también la presión en los precios. Walter ha desarrollado un nuevo sistema de fresa para satisfacer las necesidades específicas de las carcasas de turbina de paredes delgadas, lo que reduce el coste de mecanizado hasta un 15% por pieza.
El consumo de combustible en el vehículo también debe reducirse, y no sólo en el laboratorio. Las disposiciones legales de todo el mundo están impulsando la industria del automóvil para implementar medidas en casi todas las clases de vehículos. Esto ha dado lugar a enormes retos para la industria del automóvil. Un factor importante: los turbocompresores que pueden extraer un rendimiento aún más alto de motores pequeños y ya muy eficaces de por sí. Sin embargo, a los turbos mismos también se les piden ser más pequeños, más eficientes, y lo más importante, más rentables.
Reduciendo costes de mecanizado
“Esperamos, según los estudios realizados por los principales fabricantes de turbocompresores, que el número de unidades para motores de gasolina aumentará 2,5 veces en los próximos 5 años”, indica Rolf Buob, responsable de Componente carcasas de turbina en Walter AG, que ofrece más información sobre este tema por favor, al final de este artículo. Actualmente, hay más exigencia para el mecanizado en los turbocompresores para motores de gasolina que en los diesel. La temperatura de los gases de escape en la carcasa de la turbina puede alcanzar entre 1000 a 1050 °C, en cambio en los motores de gasóleo se alcanzan temperaturas más bajas de entre 800 y 850 °C. “A temperaturas de 1000 °C o más, se requiere el uso de aceros resistentes a altas temperaturas, generalmente aleaciones de cromo-níquel, que se identifican con un número que comienza con 1.48 seguido de 49, 48, 37 o 26, con tendencia a ser 1.4826. Estos aceros 1.48 están en constante desarrollo y cada vez se están volviendo más difíciles de mecanizar”, explica Rolf Buob.
Esto también hace que las carcasas de turbina sean el elemento donde el coste de mecanizado es mayor. Rolf Buob explica más: “Nosotros anticipamos varios costes para cada componente, dependiendo de la presencia del colector de escape”. Sobre todo, un alto contenido en cromo reduce la vida de la herramienta. “Hay aplicaciones donde las herramientas sólo duran para mecanizar 20 o 30 piezas”. A modo de comparación, al mecanizar los materiales utilizados en las carcasas del turbo de motores diesel, la duración de las herramientas pude ser entre 5 o 10 veces mayor, al tiempo que se pueden mecanizar 50% más rápido.
Por lo tanto, los expertos de mecanizado de Walter han desarrollado un nuevo concepto de fresa especial para operaciones de desbaste, semiacabado y acabado de las carcasas de turbocompresor. Esto reduce el coste total por pieza fabricada además de mejorar significativamente la calidad superficial. Durante el desarrollo del proceso, el sistema de cartuchos utilizados para el acabado, que inicialmente había sido la norma, ha sido reemplazo por una herramienta con un diseño intencionadamente simple con un asiento de placa fija. Esta solución “plug and play” elimina la necesidad de llevar a cabo las operaciones de preajuste, con la precisión requerida de entre 3 y 5 micras.
16 filos de corte reducen la presión en la pieza de trabajo
Más medidas para el ahorro: Walter utiliza plaquitas intercambiables idénticas con 16 filos de corte para el semiacabado y acabado. Anteriormente, el mercado solía utilizar 12 para el semiacabado y 4 para el acabado. Esto también simplifica el stock y evita errores en el cambio de plaquitas. Las plaquitas están recubiertas con PCV o CVD y están disponibles en varias geometrías. Los grados de usados son WSP45S o WSM45X. Los filos de corte cortos reducen la presión de corte en las piezas inestables. Esto hace que se reduzca la vibración y mejora la calidad de la superficie incrementando el usual Rz de 7-8 a aproximadamente un Rz de 5.
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