III MODULUA : TXIRBIL HARROKETAZKO MEKANIZAZIOA

III MODULUA : TXIRBIL HARROKETAZKO MEKANIZAZIOA 12. GAIA: Ebaketa erremintak TEKNOLOGIA MEKANIKOA INGENIARITZA MEKANIKO SAILA Universidad del País s Vasco Euskal Herriko Unibertsitatea 12. Gaia: Ebaketa erremintak 1/26

Edukiak 1. Sarrera - Ebaketa erreminta baten eskakizunak - Erreminta materialen propietateak - Erreminta geometriaren eragina ebaketa parametroetan 2. Materialak - Altzairu lasterra - Metal gogorra - Zeramikak - Material konpaktuak 3. Estaldurak 4. Higadura - Higadura mekanismoak - Albo higadura - Kratere higadura - Adhesio higadura - Beste higadura mota batzuk - Ebaketa parametroen eragina higaduran 5. Ebaketa parametroen kalkulua 6. Tutorepeko galdesorta 7. Lan-aukerak: enpresak eta produktuak 12. Gaia: Ebaketa erremintak 2/26

1. Sarrera EBAKETA ERREMINTA BATEN ESKAKIZUNAK: Ebaketa erremintak tenperatura altuak eta esfortzu mekaniko altuak jasaten dituzte. EBAKETA ERREMINTEN OINARRIZKO ESKAKIZUNAK: Higadurarekiko erresistentzi altua. Egonkortasun fisiko eta kimiko altua tenperatura altuetara. Haustura apurkorrarekiko erresistentzi altua. Ebaketa indarrak: Indarra erremintan TORNEATUAN Denbora Inpaktuak Ez da posible ezaugarri guztiak batera lortzea eta beharrezkoa da konpromiso soluzio batera heltzea. PROZESU MOTAREN ERAGINA: Erremintak jasaten dituen indar motak: inpaktuak edo modulu konstanteko indarrak. Erreminta sorbatzak izango duen tenperatura. Indarra erremintan FRESAKETAN Denbora 12. Gaia: Ebaketa erremintak 3/26

1. Sarrera EBAKETA ERREMINTA MATERIALEN PROPIETATEAK: Ebaketa erreminta materialak oso gogorrak dira mekanizatutako materialekin konparatuz. EBAKETA ERREMINTETAN GEHIEN ERABILTZEN DIREN MATERIALAK: Altzairu lasterra Metal gogorra Material zeramikoak Boro nitruro kubikoa Diamante polikristalinoa Zenbat eta materiala gogorragoa izan, orduan eta zailtasun gutxiago du inpaktuarekiko erresistentzi gutxiago. Materialaren gogortasun eta tenperaturaren arteko erlazioa dago. Tenperatura handitzen den neurrian gogortasuna galtzen da. 12. Gaia: Ebaketa erremintak 4/26

1. Sarrera ERREMINTA GEOMETRIAREN ERAGINA EBAKETA PARAMETROETAN: Arbastaketarako erreminten geometria Orokorrean: Erreminta materialak eragina du Vc-n. Txirbil-hausle geometriak eragina du: Aitzinapenean Iraganaldi sakoneran Erremintak txirbil-hauslea dute jaulkitze aurpegian. Txirbil-hauslearen diseinuak lan eremu egokia determinatzen du. Akaberarako erreminten geometria Ebaketa erremintaren material eta geometria konbinazio egokia bilatu behar da. 12. Gaia: Ebaketa erremintak 5/26

2. Ebaketa erreminta materialak ALTZAIRU LASTERRA (HSS) Oso erabilia. Altzairu lasterreko erremintak Karbono eduki altua eta W, Mo, Cr, V eta Co aleazio elementuak dituzten altzairuak dira. Altzairu laster kantitate handia dago bere aleazio elementu eta jasandako tratamendu termikoen arabera. Erreminta osoetan erabiltzen da bere kostua ez delako hain handia. Estaldutako altzairu lasterreko erremintak ere erabiltzen dira. 12. Gaia: Ebaketa erremintak 6/26

2. Ebaketa erreminta materialak METAL GOGORRA (HM, Hard Metal) METAL GOGORRA Metal gogorra materialik erabilienetarikoa da HSS-rekin batera. Urtero bere erabilpena handitzen da. Metal gogorra tungsteno karburu eta kobalto nahasketa bat da (CW+Co). Zenbat eta kobalto eduki handiagoa izan, gero eta erremintak zailtasun handiagoa du. Metal gogorrezko erreminta asko beste material batzuez estaltzen dira propietate gaineratuak lortzeko. Ia plakatxo erreminta guztiak metal gogorrezkoak dira. OSOKO ERREMINTAK PLAKATXOAK 12. Gaia: Ebaketa erremintak 7/26

2. Ebaketa erreminta materialak METAL GOGORRAREN ISO SAILKAPENA Metal gogor mota ezberdinak existitzen dira bere konposizio, hasierako hautsen ale tamaina eta abarren arabera. Metal gogorraren ISO sailkapena Gogortasun handiagoa Zailtasun handiagoa 01 50 P MEKANIZATU BEHARREKO MATERIALA Altzairua Metal gogor ezberdinak sailkatzeko ISO araua erabiltzen da: ISO 513:2004. Arauak metal gogor ezberdinak 6 taldetan sailkatzen ditu, erremintak mekanizatu dezakeen materialaren arabera. Multzo bakoitza letra batez adierazten da: P, M, K, S, N eta H. Multzo bakoitzaren barnean, gradu edo eskala batzuk bereizten dira metal gogorraren gogortasun-zailtasun erlazioa adieraziz. Gradu hauek zenbaki batez emanak datoz. 01 40 M 01 40 K 01 40 N 01 40 S 01 30 H Altzairu herdoilgaitza Burdinurtua Aluminioa Titanio eta nikel aleazioak Tenplatutako materialak 12. Gaia: Ebaketa erremintak 8/26

2. Ebaketa erreminta materialak ZERAMIKAK, BORO NITRURO KUBIKOA ETA DIAMANTEA Diamante polikristalinoko plakatxo fresa Zeramikak oso material gogorrak dira, baina zailtasun pixka bat mantentzen dute. Produkzio altuko mekanizaziorako erabiltzen dira ebaketa baldintza oso egonkorretan. Adibide bat auto baten balazta diskoen torneaketa da. Zeramika mota ezberdinak erabiltzen dira. Arruntenak alumina (Al2O3), SIALON eta silizio nitruroa (NSi) dira. Oraindik gogortasun altuagoak behar badira, zailtasuna galduta, material konpaktuak erabiltzen dira: diamante polikristalinoa (PCD) eta boro nitruro kubiko polikristalinoa (PCBN). Material hauen kostu altua dela eta, beti plakatxo edo insertuetan erabiltzen dira. Plakatxo bati soldatutako PCD plaka 12. Gaia: Ebaketa erremintak 9/26

3. Ebaketa erreminta estaldurak EBAKETA ERREMINTA ESTALDUREN FUNTZIOAK: Ebaketa erreminta batek bete behar dituen eskakizunak askotan ezin dira ebaketa material bakarrarekin lortu. Praktikan material konbinazio bat erabiltzen da. Zailtasuna ematen duen oinarri material bat, oso gogorra den beste material batez estalduta. Estaldura baten funtzioak: Gainazalaren gogortasuna handitu. Erreminta eta txirbilaren arteko marruskadura murriztu. Erreminta tenperatura altuekiko babestu. Estaldutako erreminta - Erreminta eta txirbilaren arteko kontaktu gunea. - Marruskadura eta tenperatura maximoa. Estaldura Erreminta Txirbila www.oerlikon.com/balzers Estaldura 12 μm Pieza Substratua 12. Gaia: Ebaketa erremintak 10/26

3. Ebaketa erreminta estaldurak EBAKETA ERREMINTETAN ERANILTZEN DIREN ESTALDURA MOTAK: Material barietate asko erabiltzen dira estalduretan, konposatu berriak agertzen dira eta beste batzuk zaharkituta geratzen dira. Estaldura gehienak Titanio Nitruroan (TiN) oinarritzen dira. Lortu nahi diren propietateen arabera, hurrengoak garatu dira: TiCN: TiN baino gogorragoa. TiAlN: TiN baino estaldura gogorragoak tenperatura altuetara. TiCAlN: Marruskaduraren hobekuntza. 3000 2500 Micro-gogortasuna HV 0,05 2000 1500 1000 500 0 TiN K30F metal duro HSS TiCN TiAlN 0 200 400 600 800 1000 Tenperatura [ C] 12. Gaia: Ebaketa erremintak 11/26

4. Ebaketa erreminten higadura EBAKETA ERREMINTEN HIGADURA: Erreminta berria Erremintaren higadura progresiboa, saihestezina den fenomenoa da. Higatutako erreminta Ebaketa erreminta egokia aukeratzeak higaduraren agerpena atzeratzen eta ahal den neurrian bere hazkuntza geldotzen laguntzen du, baina erabilerarekin erreminta higatu egiten da. Higadura handia dugunean, erremintaren bizi bukaera heltzen da. Erremintaren higadura marruskadura, tenperatura altua eta erreminta material eta pieza materialaren arteko afinitate kimikoagatik ematen da. Hasierako higadura azkarra Arrisku handiko gunea 12. Gaia: Ebaketa erremintak 12/26

4. Ebaketa erreminten higadura EBAKETA ERREMINTEN HIGADURA MEKANISMOAK: Erremintaren higadura sortzen duten fenomeno ezberdinak daude. Abrasioa Abrasioa pieza eta txirbilarekin Erreminta materialaren galtzea. Difusioa Difusioa, tenperatura altuekin areagotuta. Oxidazioa: erremintaren azaleran ematen da eta tenperatura altuekin areagotzen da. Oxidazioa Adhesioa, erreminta eta txirbilaren kontaktu presio altuak direla eta.. Adhesioa 12. Gaia: Ebaketa erremintak 13/26

4. Ebaketa erreminten higadura ERREMINTA HIGADURAREN KOKAPENA: Erreminta higadura batez ere hurrengoetan kontzentratzen da: Azpijan aurpegia: Albo higadura. Jaulkitze aurpegia: Kratere higadura Sorbatz nagusia: Entaila edo hozka Jaulkitze aurpegia Sorbatz nagusia Jaulkitze aurpegia Sorbatz nagusia Kratere higadura Hozkaketa higadura Azpijan aurpegia Albo higadura Azpijan aurpegia 12. Gaia: Ebaketa erremintak 14/26

4. Ebaketa erreminten higadura ALBO HIGADURA Azpijan aurpegi eta mekanizatutako azaleraren arteko abrasioa. Jaulkitze aurpegia Txirbil Azpijan aurpegia Mekanizatutako azalera KRATERE HIGADURA Pieza eta erremintaren arteko afinitate kimikoa. Tenperatura altuekin areagotuta. Txirbila Erreminta Kraterea Tª maximodun gunean SORBATZ GEHITUA Materialaren adhesioa jaulkitze aurpegian eta erremintaren puntan. Material harikorrekin (aluminioa edo karbono urriko altzairuak) ematen da ebaketa abiadura baxuetan. Pieza Material itsatsia Erreminta V B 12. Gaia: Ebaketa erremintak 15/26

4. Ebaketa erreminten higadura BESTE HIGADURA MOTA BATZUK Deformazio plastikoa. Jatorri termomekanikodun arrakalak Jatorri termomekanikodun arrakalak. Entaila higadura. Deformazio plastikoa Entaila higadura 12. Gaia: Ebaketa erremintak 16/26

4. Ebaketa erreminten higadura EBAKETA PARAMETROEN ERAGINA HIGADURAN Erreminta bat higatuta dagoen ala ez baloratzeko irizpiderik hedatuena ISO TC29/WG22 araua da. ISO arauak izendatutako higadura neurtzeko parametroak Higaduraren eboluzioa denboran zehar neurtzeko batez besteko albo higadura (V b ) erabiltzen da, mm-tan neurtua. Kratere sakontasunaren (K T ) balioak ere ematen dira. Balio onargarrien ideia bat emateko, erreminta bat higatuta kontsideratzen da hurrengoa betetzen bada: Vb batezbestekoa =0,3 mm Vb max =0,6 mm Erremintaren apurketa 12. Gaia: Ebaketa erremintak 17/26

4. Ebaketa erreminten higadura TAYLOR-EN EKUAZIOA Erremintaren bizia zuzenki erlazionatuta dago ebaketa parametroekin. Erremintaren bizi eta ebaketa parametroen arteko lehenengo erlazioa Taylor-en ekuazioa izan zen: Vc T n = K Taylor-en ekuazioaren adierazpen grafikoa Material-erreminta konbinazio bakoitzarentzat K eta n balio batzuk daude. 12. Gaia: Ebaketa erremintak 18/26

5. Ebaketa parametroen kalkulua EBAKETA PARAMETROEN KALKULU PRAKTIKO MEKANIZAZIO KASU PRAKTIKO BATETIK ABIATUZ Hurrengo kasu praktikoak ebaketa parametroen kalkulu adibide bat adierazten du Sandvik markaren katalogoa erabiliz (www.coromant.sandvik.com). Adibide berdina beste katalogo batzuekin egin liteke emaitza berdintsuetara helduz. Aleazio txikiko altzairuko, DIN36CrNiMo4, pieza bat zilindratu nahi da, gogortasuna 40HRC da. Akabera eragiketa da, 0,6μm Ra batez besteko zimurtasuna duen pieza lortzeko, 0,5mm-ko iraganaldi sakonera erabiliz. Eskatzen da: Plakatxoaren geometria eta eragiketa hau egiteko material egokia aukeratzea. Aukeratutako plakatxoarentzat ebaketa baldintza hoberenak lortzea. 12. Gaia: Ebaketa erremintak 19/26

5. Ebaketa parametroen kalkulua Lehenengo, materiala lokalizatu. Aleazio txikiko altzairu bat da (P taldea). 12. Gaia: Ebaketa erremintak 20/26

5. Ebaketa parametroen kalkulua 1go PAUSUA: Plakatxoaren geometria egokia aukeratu Altzairuak mekanizatzeko (P taldea) 3 geometria ezberdin ditugu Baldintza tartean (akabera, a p =0,5mm) adaptatzen diren geometriak T-MAX P WF eta T- MAX P PF dira. T-MAX P PF aukeratzen dugu. 12. Gaia: Ebaketa erremintak 21/26

5. Ebaketa parametroen kalkulua 2. PAUSUA: Punta erradioa eta aitzinapena aukeratzea Fabrikatzaileak punta erradio bakoitzarentzat aitzinapen konbinazio bat ematen du zimurtasun konkretu bat lortzeko rε=0,8mm f=0,1mm/b Aukera posiblea. rε=1,2mm eta f=0,12mm/b konbinazioa ere erabil daiteke 12. Gaia: Ebaketa erremintak 22/26

5. Ebaketa parametroen kalkulua 3. PAUSUA: Plakatxo materiala aukeratu CT5015 materiala aukeratzen da eta Vc=190m/min 12. Gaia: Ebaketa erremintak 23/26

5. Ebaketa parametroen kalkulua 4. PAUSUA: Vc zuzendu gogortasuna kontuan izanik Vc 350HBN gogortasunarentzat kalkulatu da, eta mekanizatu beharreko materialak 380HBN du (Diferentzia +30). Vc zuzendu behar da 0,925 faktorearekin. Vc zuzendua = 190 0,925= 175,75 m/min 5. PAUSUA: Vc zuzendu bizi iraupena 15 minuturen ezberdina izatea kontuan izanik Fabrikatzaileak emandako Vc datu guztiak 15 min-ko bizi iraupenerako dira. Erremintaren bizi iraupena aldatu nahi bada Vc zuzendu behar da hurrengo taula kontuan hartuz. 12. Gaia: Ebaketa erremintak 24/26

6. Tutorepeko galdesorta 1. Ebaketa erremintak ze eragiketan jasan behar ditu tenperatura altuagoak, fresaketan ala torneaketan? Erantzuna arrazoitu. 2. Azaldu zergatik karbonodun altzairua ez den ebaketa erreminta material bezala erabiltzen. 3. Esan ados zauden hurrengo baieztapenarekin: Ebaketa abiaduraren murrizketak beti hobetzen du erremintaren bizi iraupena, horrela aurresaten duelako Taylor-en ekuazioak. 4. Albo higadura Vb parametroaren bidez kontrolatzen da. Higadura izan arren, ebaketa erremintak mekanizatzen jarraitzen duela suposatuz, nola eragingo luke erremintaren gehiegizko higadurak piezaren mekanizazioan? Beharrezkoa litzateke kontrolatzea? 5. Pieza bat mekanizatzean, erreminta apurtzen bada, ze mekanizazio parametro alda daitezke? Nola eragingo luke produktibitatean? 6. Erremintarekin afinitate kimiko altua duen materiala mekanizatzean, ze higadura mota litzateke nagusia? Ze higadura parametro kontrolatu beharko litzateke? 7. Ikertu zergatik ezin dire erabili diamante polikristalinoko (PCD) erremintak material ferrikoak mekanizatzeko eta hori dela eta CBN erremintak erabili behar diren. 8. Ikertu nola fabrikatzen den metal gogorreko plakatxo bat. 12. Gaia: Ebaketa erremintak 25/26

7. Lan-aukerak: aukerak: enpresak eta produktuak KENDU ALTZAIRU, ALUMINIO ETA TITANIO ALEAZIOEN FRESAKETA ERREMINTEN fabrikatzailea Kokapena: Segura (Gipuzkoa) www.ibarmia.com NECO FRESA, BARAUTS, HARIZTAKETA ARREN, Fabrikatzailea Kokapena: Elorrio (Bizkaia) www.neco.es IZAR Cutting Tools Fabricante de BARAUTS HELIKOIDAL, HARIZTATZEKO AR, OTXABUEN,. Fabrikatzailea Kokapena: Amorebieta (Bizkaia) www.izartool.com TALLERES DE PRECISIÓN GAI FABRICANTE DE ERREMINTA BEREZI, PLAKATXO FRESA, ERREMINTA- EUSLEEN Fabrikatzailea Kokapena: Zaldibar (Bizkaia) www.sikulan.com Kenduk fabrikatutako minifresak, diametroa 1mm. SANDVIK Coromant EBAKETA ERREMINTEN Fabrikazioan jarduten enpresa multinazionala Kokapena: Banaketa enpresa Derion (Bizkaia) www.coromant.sandvik.com/es Gainera ebaketa erreminten fabrikazioan jarduten enpresa multinazional askoren banaketa enpresa eta bulegoak, adibidez, Kennametal, Iscar, Mitsubishi, eta abar. TALLERES GAI, fresaketa eta torneaketarako plaka-eusleak fabrikatzen ditu, neurrira egindako erreminta geometriak barneratuz.. 12. Gaia: Ebaketa erremintak 26/26