PROCESO DE MECANIZADO FIABLE MEDIANTE USO INTENSIVO DE MODELIZACIÓN Y MONITORIZACIÓN DEL PROCESO: ENFOQUE 2025

Resumen

En este trabajo se abarcan tres aspectos destacables. En primer lugar, una visión global para el proceso de mecanizado de componentes de elevado valor añadido. Se expone una visión holística del proceso durante todo su ciclo de fabricación, desde la concepción hasta la implantación en el mercado. El proceso de fabricación implica un reto relacionado con la integración de modelos; concretamente en programación, modelización, medición, monitorización y cumplimiento de los requisitos de calidad industriales a lo largo del ciclo mencionado. En segundo lugar, dentro de cada etapa definida existen avances de gran interés, entre ellos la modelización mecanística del proceso. Por una parte, el modelo para establecer las fuerzas de corte implica la optimización de los parámetros en cuanto a sección de viruta (avance, profundidad axial y radial). Por otra parte, la modelización del proceso de acabado para determinar el posible nivel de carga térmica y tensiones inducidas implica la posibilidad de delimitar el valor de la velocidad de corte (Vc) adecuada al proceso. Finalmente, la monitorización in-situ recoge información que puede indicar defectos en el programa de mecanizado o esfuerzos fuera del nivel esperado. Además, la monitorización delimitaría los valores umbrales para una producción en lotes. Como demostrador para lo descrito anteriormente, se selecciona un componente de alto valor añadido perteneciente a la industria aeronáutica. El componente es un álabe de Inconel 718 y paredes delgadas, impreso de SLM (selective laser melting). Los resultados mostraron que la aplicación de los modelos dentro de una visión global conlleva un mayor control de lo que sucede durante el proceso (sobrecargas del cabezal o fuerzas inexperadas). De este modo, se puede asegurar a futuro una producción estable de componentes como los integral blade rotors partiendo de fabricación aditiva. Palabras clave: monitorización, modelización mecanística, tensiones residuales, rotores integrales, Selective Laser Melting (SLM)