Fresa integral DF2XLBF con recubrimiento de Diamante, de la serie DF para terminación en grafito

Un recubrimiento CVD con el balance perfecto para materiales afilados

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Lanzada en el año 2016, la fresa DF2XLBF fue desarrollada como un producto especial para un cliente específico. La meta del desarrollo era duplicar la vida útil de las herramientas utilizadas en el mecanizado de materiales compuestos de resina dura. Aunque el primer testeo (en una producción pequeña) dio resultados positivos, en el testo en una producción de tamaño mediano, los resultados no fueron favorables.

Sus insistentes esfuerzos, sin embargo, llevaron a una durabilidad inesperadamente prolongada. Fue la determinación del jóven staff que logró ser exitosa.

LAS EVALUACIONES

- ¿Podrían, por favor, darnos el contexto del desarrollo de la fresa DF2XLBF?

Tominaga: Mitsubishi Materials ya tenía una fresa CFD con recubrimiento de diamante para mecanizar grafito. Esta nueva fresa es aplicada en terminación y la letra F es por "Finishing" (Terminación). Fue originalmente desarrollada como un producto especial a pedido de un cliente en la industria médica, y luego expandimos las ventas a todos nuestros clientes.

Hosokawa: Inicialmente el cliente nos pidió la fabricación es esta herramienta en Noviembre de 2014. Querían mejorar la vida útil en materiales compuestos por resina dura. La meta en duplicar la durabilidad de las herramientas que estaban utilizando. Aunque ésto era extremadamente difícil, empezamos a testeas prototipos en el verano siguiente, nuestro cliente nos informó que nuestro producto había sido aprobado por su empresa y empezamos a recibir órdenes de compra. Para ser honestos, el verdadero desarrollo se inició en ese momento.

- ¿Tuvieron problemas luego de la entrega del producto?

Tominaga: Cuando el cliente comenzó a utilizar nuestra herramienta en su planta, hubo un gran deterioro en la vida útil de la herramienta. Por supuesto, hicimos mejoras cada vez que surgía un problema y testeamos la calidad de la herramienta mediante inspecciones para confirmar su desempeño básico antes de ser entragada al cliente; pero su aplicación real en planta puede hacer variar el desempeño de la misma e inicialmente los resultados eran poco satisfactorios.

Hosokawa: Un día en particular, el cliente estaba molesto y nos dijo que deberíamos cancelar el desarrollo. Sospechamos que debía haber un problema fundamental en algún lado, así que le pedimos al cliente poder visitar su planta. La actitud del cliente hacia nuestro pedido fue muy severa: "llevó demasiado tiempo la inspección y desarrollo, y los resultados han sido completamente inaceptables. Sentimos que podemos arreglarnos sin las herramientas de Mitsubishi." Cuando examinamos el proceso de fabricación, sin embargo, notamos algo importante. Las piezas individuales que fabricaban tenían formas ligeramente diferentes. En otras palabras, la carga en el mecanizado difería dependiendo de la pieza a mecanizar. Tomamos en consideración la diferencia en geometrías de cada pieza y rápidamente perfeccionamos la geometría del filo de corte de la fresa. Estábamos seguros de que este cambio resolvería el problema y le pedimos al cliente una oportunidad más de testear el nuevo diseño.

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- ¿Qué les dio tanta confianza en el resultado?

Tominaga: Consistía simplemente en la optimización del recubrimiento y la geometría del filo de corte. Los materiales compuestos de resinas duras causan abrasiones, pero no son metales ferrosos que tienden a reaccionar con el carbono. Por ello, aplicamos un recibrimiento CVD de diamante, que posee una elevada resistencia ante abrasiones. En general, el recubrimiento CVD tiende a tener un espesor importante, lo que dificulta la creación de filos de corte agudos. Sin embargo, la herramienta que desarrollamos era para terminación y por ello, requería un filo de corte agudo. Así que, optimizamos el recubrimiento para lograr un espesor lo suficientemente delgado para permitir mayor precisión, pero lo suficientemente grueso para resistir daños por abrasión.

Hosokawa: También mejoramos el diámetro del cuello y longitud de corte. Incrementamos la rigidez y una vida útil mayor generalmente requiere un diámetro de cuello mayor y menor longitud del mismo, pero necesitábamos lograr una fresa de cuello de diámetro pequeño para insertar en las secciones más profundas de los componentes debido a las características de sus formas. Esto significaba que necesitábamos aplicar un cuello de diámetro menor y de mayor longitud. Consideramos qué diámetro sería lo suficientemente rígido pero que no genere interferencia durante el mecanizado. Decidimos modificar el diámetro de 1.90mm a 1.86mm. Aunque era un cambio menor, estábamos seguros de que ésto solucionaría el problema.

LOS ÚLTIMOS ENSAYOS DETERMINARON NUESTRO DESTINO

- ¿Cuál fue la reacción del cliente?

Hosokawa: El cliente aceptó realizar una prueba más, pero con unas condiciones. Que sean bajo el mismo ambiente de producción, o sea materiales, condiciones de corte y maquinaria, mecanizamos un número designado de piezas dentro de un tiempo específico con resultados favorables antes de realizar el testo final en la planta del cliente. Comenzamos el ensayo, sabiendo que sería la última oportunidad para Mitsubishi Materials. Durante este proceso, la Sra. Ikuta fue clave.

Ikuta: Era mi primer año luego de unirme a Mitsubishi Materials, y estaba muy nerviosa al ser asignada a un proyecto tan importante. Fotografiamos el filo de la herramienta y componentes y los revisamos luego del mecanizado de 5 piezas. Una pieza llevó 30 minutos. Por ello, un lote llevó aproximadamente tres horas en total. Repetimos el proceso todos los días hasta que terminamos 40 lotes (200 piezas). Enviamos 10 lotes al cliente, quien entonces revisó los resultados.

¿Cuándo sintieron que iban a lograr obtener resultados positivos?

Hosokawa: Cuando terminamos de mecanizar 150 piezas. Mi preocupación se disipó y luego de mecanizar 200 piezas, informamos los resultados al cliente. El cliente condujo testeos en cada locación de producción y logró un promedio de 4 veces la vida útil de las herramientas que estaba actualmente utilizando. Los resultados excedieron de manera significativa la meta original, y el cliente estaba visiblemente conforme. Nuestros testeos no habrían tenido el mismo éxito en un período de tiempo tan corto de no ser por los esfuerzos de la Sra. Ikuta.

Ikuta: Simplemente seguí mecanizando lo más que podía. Estaba completamente consciente de la importancia del proyecto para Mitsubishi Materials, así que me concentré en seguí adelante.

Tominaga: La clave del éxito en este caso fueron dos jóvenes empleados del equipo. Empleados con experiencia, como nosotros, deciden rápidamente que cierto pedido es imposible. Tanto el Sr. Hosokawa y la Sra. Ikuta, sin embargo, eran lo suficientemente nuevos como para no dejar que un pedido que parecía imposible de cumplir, limite su forma de trabajar. Tuvieron actitud positiva y no se preocuparon por fracasar.

- ¿Tienen un mensaje para nuestros lectores?

Hosokawa: Estamos orgullosos de la fresa DF2XLBF. Su valor, durabilidad y desempeño son excelentes. Recomendamos esta fresa para el mecanizado de materiales que requieran herramientas con recubrimiento CVD de diamante.

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Fuente: www.mitsubishicarbide.com