Serie BC81 de CBN recubierto para torneado en acero de alta dureza

El desafío del equipo de CBN/PCD en el desarrollo de materiales de CBN de alto desempeño y durabilidad

El equipo de MITSUBISHI MATERIALS CORP. se embarcó en el desarrollo de la serie BC81 (BC8110, BC8120) en el año 2011. Para desarrollar una nueva serie de CBN para acero de alta dureza que supere a sus competidores. Para ello, fue necesario desarrollar una tecnología completamente nueva.

A continuación les dejamos una entrevista realizada a 6 miembros del equipo de desarrollo y manufactura que enfrentaron este desafío.

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P: ¿Cómo fue la idea de crear la serie BC81?

Ing. Yumoto: En los años más recientes, las industrias automotrices y de mecanizado han ingresado a una tendencia de crecimiento y se ha incrementado la demanda por herramientas de CBN (nitruro de boro cúbico) que puedan ser utilizadas para el mecanizado de piezas de acero de alta dureza. .

P: Cuéntennos sobre el desarrollo del BC8110.

Ing. Yumoto: El grado BC8110 fue desarrollado como un CBN recubierto para corte continuo en acero de alta dureza. En nuestro proceso de desarrollo, nos comprometimos a lograr "lo que nuestro clientes requieren". Al tener a todo nuestro equipo focalizado en el desarrollo de un producto orientado hacia los usuarios en vez de un desarrollo motivado por la tecnología, fuimos capaces de dirigirnos hacia un mismo objetivo sin desviarnos.

Ing. Maekawa: Al comenzar nuestro desarrollo, investigamos exhaustivamente lo que se necesitaba mejorar a comparación con los productos de nuestros competidores. El resultado apuntó hacia una mejora de la resistencia al desgaste y astillamiento, así que nos fijamos como concepto principal lograr un CBN de excelente resistencia al astillamiento y un recubrimiento de superior durabilidad.

P: ¿Cómo se llevó a cabo la elaboración del mismo?

Ing. Yumoto: En primer lugar, para desarrollar un material base de CBN de excelente resistencia al astillamiento, trabajamos únicamente en mejorar la tenacidad del CBN. Sin embargo, todos los CBN sinterizados, incluyendo aquellos de nuestros competidores, tienen el mismo tipo de composición, así que era evidente que el material base del CBN elaborado en la forma usual sólo lograría el mismo nivel de desempeño en el análisis final.
Por ello, para lograr una tenacidad que supere a nuestros competidores, creamos la nueva tecnología de "ligante ultrafino". Al poseer esta tecnología, fuimos capaces de lograr que el ligante del BC8110 sea mucho más fino que el de nuestros competidores y fuimos exitosos al desarrollar un ligante cerámico de superior tenacidad. Gracias a ésto, logramos una excelente resistencia al astillamiento.

Ing. Maekawa: Luego del desarrollo del material base, nos embarcamos en el desarrollo de un recubrimiento de superior resistencia al desgaste. Generalmente, los recubrimientos no se adhieren fácilmente al CBN a comparación con otros materiales de carburo. Por lo que necesitábamos lograr era una superior fuerza de adhesión y resistencia al desgaste. Como resultado, luego de examinar el asunto en varias formas, decidimos modificar la tecnología única de recubrimiento Miracle, exclusiva de Mitsubishi, para poder aplicarla al CBN. Ésto provocó lo que pareció una infinita serie de pruebas y errores hasta conseguir las condiciones apropiadas, porque las herramientas de carburo y las de CBN difieren completamente en cuanto a la forma en que el recubrimiento se adhiere a las mismas. También sumamos nuevas instalaciones para la etapa de fabricación y adicionamos nuevos procesos luego de la aplicación del recubrimiento. Habría desventajas al incrementar el número de procesos en la fabricación, pero era necesario llevar a cabo una revisión detallada, desde el comienzo de la elaboración para lograr el desempeño que deseábamos.

Ing. Okada: Honestamente, como miembro a cargo de la fabricación, dudé que al incrementar la cantidad de procesos se lograría una diferencia. Sin embargo, al ver a uno de nuestros miembros explicar con vehemencia la necesidad de incrementar los procesos para lograr el objetivo, tuve que creerle. Al final, se lograron buenos resultados, aunque hay más lugar para mejoras aún.

Ing. Yasuda: En la etapa de testeo del producto, realizamos pruebas de campo repetidamente con la cooperación de nuestros clientes. Al ofrecerles una nueva perspectiva, valoraron nuestro producto más que a los de nuestros competidores, especialmente al lograr extender notablemente la vida útil de la herramienta.

Ing. Maekawa: Los clientes que cooperaron en el testeo solicitaron comprar el producto antes de su lanzamiento, sin importar que sea un producto especial. Recibir un elogio de este tipo previo al lanzamiento de un producto dejó una muy buena impresión en nosotros.

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P: Cuéntennos sobre el desarrollo del grado BC8120.

Ing. Yumoto: El grado BC8120 es el sucesor del grado CBN recubierto BC8020 para corte general en acero endurecido, que fue lanzado en el año 2010. Al desarrollar el BC8120 nos enfocamos en elaborar un material que ofrezca un desempeño superior en comparación con los productos de nuestros competidores.

Ing. Yasuda: Fué esencial desarrollar nuestro nuevo producto en corto tiempo. De hecho, nos llevó sólo un año mejorar el material base de CBN y los recubrimientos.

Ing. Yumoto: Fue necesario incrementar la resistencia al astillamiento en el material base de CBN. Inicialmente, creímos que podíamos acentuar la tenacidad hasta cierto grado aplicando la tecnología de ligante ultrafino en el grado BC8120, pero no fue una tarea fácil. Debido a nuestro límite de tiempo, trabajamos inclusive los fines de semana haciendo muestra tras muestra y finalmente logrando de manera exitosa aplicar el ligante ultrafino para desarrollar un material base de CBN especial para el grado BC8120.

Ing. Maekawa: Para el recubrimiento, nuestro objetivo principal fue controlar la delaminación. Comenzamos teniendo en cuenta las composiciones de la película y aplicando una nueva tecnología que controlara el estrés residual para incrementar la fuerza de adhesión. Como resultado, logramos una fuerza de adhesión aún más elevada.

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P: ¿Se realizó algún esfuerzo especial al fabricar la serie BC81?

Ing. Kodera: Debido a que la serie BC81 es un nuevo tipo de material, comenzamos buscando métodos de proceso únicamente luego de entender por completo el material. Fue un gran desafío producir muestras en un tiempo relativamente corto sin interrumpir la producción regular.

Ing. Yumoto: El Ing. Kodera es un especialista, así que él hacía una muestra tres veces más rápido que otras personas. Es por ésto que siempre terminábamos pidiéndole a él que haga una muestra (risas). Tener a alguien como el Ing.. Kodera en el personal de fabricación es un apoyo enorme en el desarrollo de producción.

Ing. Kodera: El resultado se logró no solo gracias a mí, sino gracias a la cooperación del personal de fabricación. Los miembros del equipo de CBN/PCD son extremadamente cohesivos y quieren ayudar cuando alguien lo necesita (risas).

Ing. Kubota: En la planta de producción, escuchamos el aprecio y agradecimiento de nuestros clientes que estaban esperando nuestro producto y esto nos motiva a esforzarnos. En retrospectiva, creo que nuestro deseo de elaborar excelentes productos de CBN/PCD nació a partir de la solidaridad que traspasa los límites de los departamentos y cargos. Esto es porque teníamos una relación de confianza mutua de que podíamos llegar a nuestros objetivos.

P: Por favor digan algunas palabras para nuestros clientes.

Ing. Yumoto: Tenemos absoluta confianza en la serie BC81, particularmente considerando todos los obstáculos que hemos atravesado. Nos involucraremos de forma activa en ensayos y actividades de RR.PP. y esperamos que nuestros clientes prueben nuestros productos.

Ing. Maekawa: Durante este año, tenemos planeado lanzar el grado BC8105 para terminación en acero de alta dureza y el BC8130 para corte continuo en acero de alta dureza. Sin embargo, también focalizaremos nuestros esfuerzos en otros desarrollos, así que por favor estén atentos a nuestra futura línea de productos.

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Fuente: www.mitusbishicarbide.com