Fresado de superficies brillantes en acero de forma económica con Röders

Ahora también se pueden producir de forma económica superficies ópticas más grandes en acero en una máquina Röders. El tiempo de acabado de esta forma de reflector (diámetro del área del reflector 110 mm) con las herramientas Röders RFT se redujo a 25,5 horas. © Röders

Fresado de superficies brillantes en acero de forma económica con Röders

Numerosas aplicaciones requieren la producción de superficies reflectantes o muy pulidas en acero

En el caso de componentes ópticos en particular, se requieren cualidades superficiales de Ra <20 nm o incluso mejores. En el área óptica, también se requiere un nivel muy alto de precisión, por ejemplo, en el caso de formas para reflectores. Se excluye el pulido manual de superficies fresadas, ya que el pulido manual daría lugar a una pérdida de precisión. Pero incluso en los casos en los que la precisión de la superficie es solo del orden de magnitud de 0,01 mm, el pulido manual de alto brillo requiere mucho tiempo y, en consecuencia, es caro.

Es por eso que durante muchos años hemos estado trabajando en procesos para producir la más alta calidad superficial en la máquina en acero. En metales ligeros, esta ha sido una práctica común desde hace mucho tiempo con el diamante como material de corte. Sin embargo, el diamante se desgasta en muy poco tiempo durante el fresado normal de acero, por lo que anteriormente no era posible el mecanizado de acero con diamante. Los recubrimientos de níquel o los procesos asistidos por ultrasonidos eran en ocasiones formas relativamente caras de solucionar este problema de desgaste.

Procesamiento de acero con diamante: Röders lo ha dominado

Durante varios años, Röders ha desarrollado gradualmente nuevas tecnologías de mecanizado para mecanizar acero con diamante en la máquina con herramientas especiales y pequeñas penetraciones, logrando así una larga vida útil de la herramienta de diamante. Esto es especialmente posible al mecanizar formas complejas con herramientas esféricas, por ejemplo superficies de forma libre. Como resultado, la alta calidad de superficie requerida se puede producir de manera económica en la máquina en un número creciente de aplicaciones.

Un requisito previo es una precisión muy alta de la máquina de procesamiento. En el proceso antes de terminar con la herramienta de diamante, se debe hacer un margen muy preciso de unos pocos micrómetros en la pieza de trabajo. Las tolerancias de medición estrictas deben respetarse en todas partes de la superficie de la pieza a mecanizar. Además, la máquina debe ser extremadamente estable en términos de geometría. No debe haber desviación térmica o de otro tipo del punto cero, incluso en el rango de micrómetros, ya que de lo contrario no se puede garantizar que la herramienta de diamante elimine una cantidad uniforme y muy pequeña de material eliminado de toda la superficie de la pieza de trabajo. Un ligero cambio en el punto cero o en la longitud de la herramienta provocaría inmediatamente que la herramienta de diamante se sobrecargara y se desgastara rápidamente, o que no se quitara nada de la pieza de trabajo, ya que la tolerancia permitida anteriormente es muy pequeña.

Röders suministra máquinas de procesamiento industrial de alta precisión para la producción de superficies ópticas, que son fáciles de automatizar.© Röders

Además, debido a la geometría esférica de las herramientas de procesamiento con las que se producen las formas complejas, las entradas laterales deben seleccionarse muy finamente para lograr la calidad de la superficie reflectante. Las entradas laterales también pueden ser de unos pocos micrómetros. El resultado son programas de mecanizado muy largos y, en consecuencia, tiempos de ejecución de la máquina prolongados.

Röders ha desarrollado sus propias herramientas (herramientas RFT) para la producción de superficies ópticas o de alto brillo directamente en acero, con lo que los tiempos de procesamiento pueden reducirse significativamente.© Röders

La máquina y la herramienta deben estar perfectamente coordinadas

Por lo tanto, para un mecanizado económico, es un requisito previo absoluto que la máquina pueda procesar los programas de mecanizado para el mecanizado final con suficiente avance de mecanizado. La alta precisión que requiere este proceso debe mantenerse perfectamente. Esto solo es posible con una máquina altamente precisa y al mismo tiempo muy dinámica. Además, la herramienta debe diseñarse para lograr consistentemente la alta calidad de superficie requerida a velocidades de avance altas y bajas, ya que no se puede mantener una velocidad de avance constante en la máquina, especialmente con geometrías complejas de piezas de trabajo, sino que cambia según el contorno.

Por esta razón, Röders ha desarrollado sus propias herramientas de diamante para el procesamiento final en los últimos años y las ha optimizado continuamente para que sean posibles velocidades de avance cada vez mayores en la producción de superficies de alto brillo. Al mismo tiempo, la tecnología de la máquina se desarrolló continuamente, de modo que tanto la velocidad de avance como el tirón pudieran incrementarse continuamente sin afectar la calidad de la superficie debido al comportamiento de la máquina.

El resultado es una reducción drástica de los tiempos de procesamiento. Por ejemplo, con una forma de reflector para diodos, el tiempo total de procesamiento por cavidad se ha reducido de cinco a menos de dos horas. La calidad de la superficie lograda es Ra = 15 nm, pero ese no es el final de la historia. Un desarrollo ulterior intensivo y específico del proceso de mecanizado y de la tecnología de la máquina sugiere reducciones adicionales significativas en los tiempos de mecanizado. En algunos casos, ya se alcanzan valores de Ra inferiores a 10 nm.

Superficie óptica con Ra = 15 nm producida directamente en la máquina, tiempo total de procesamiento por cavidad (aprox.18 mm x 10 mm) incluido el desbaste inferior a 2 horas© Röders

Máquinas de alta precisión que también funcionan sin personal

En el pasado, estas calidades de superficie solo podían producirse en las llamadas máquinas UP (máquinas de ultraprecisión). Además de los elevados costes de adquisición, estas máquinas tienen la desventaja particular de que la producción de superficies del orden de Ra = 10 nm requiere tiempos de preparación muy largos. Esto hizo que la producción de los componentes fuera lenta, laboriosa y costosa.

Las máquinas Röders, en cambio, son máquinas industriales típicas, pero con un nivel de precisión muy alto. Las máquinas Röders también se pueden automatizar fácilmente para que las piezas de trabajo con superficies ópticas también se puedan producir automáticamente en un turno sin personal o durante el fin de semana.

Esto hace que el uso de máquinas Röders para la producción de superficies reflectantes directamente sobre la máquina sea particularmente económico. La proporción de máquinas en Röders que se venden para este tipo de procesamiento está aumentando en consecuencia. Debido al drástico aumento en el rendimiento, la producción de superficies ópticas o de alto brillo cada vez más grandes directamente en la máquina es cada vez más económica que los procesos convencionales en cada vez más aplicaciones.

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