Fluidos de mecanizado de base biológica mejoran la eficiencia y la vida útil de la herramienta

Si los últimos fluidos sintéticos de Master Fluids Solutions (MFS) son una indicación, la próxima generación de refrigerantes de base biológica podría superar a los refrigerantes tradicionales, tanto en rendimiento ambiental como económico. Dado que el Inconel, el titanio y las superaleaciones resistentes al calor ofrecen unas de las vidas útiles y productividad más bajas de las aplicaciones de mecanizado, MFS enfoca su desarrollo de refrigerantes de base biológica en aplicaciones con estos materiales, y el gerente de desarrollo comercial de MFS, Justin Geach, describe la última generación de resultados de las pruebas como “casi demasiado buenos para ser verdad”.

Los estudios de caso con el refrigerante de base biológica TRIM HyperSol 888NXT, de MFS, muestran que estas mejoras masivas se trasladan a las aplicaciones del mundo real.

Un fabricante de rodetes para turbocompresores automotrices y turborreactores para motores aeroespaciales reemplazó el refrigerante convencional para su mecanizado automatizado de titanio con cinco ejes, por el refrigerante de base biológica de MFS y aumentó la vida útil de la herramienta en un 22 %, mientras que redujo el uso de concentrado de refrigerante en un 50 %.

Otro fabricante de piezas aeroespaciales que mecaniza una aleación de acero 35NCD16 logró velocidades más altas, concentraciones más bajas de refrigerante y un aumento de 234 % en la vida útil de la herramienta en sus tornos CNC.

Un fabricante de motores de reacción y componentes para fuselajes de aviones de alta velocidad, en California, triplicó la vida útil de la herramienta y redujo la concentración de refrigerante de 35 % a 15 % al ranurar en Inconel 718.

Para finalizar, un fabricante de mecanizado de precisión que trabaja con acero inoxidable 17-4 duplicó con creces su productividad, de entre 16 y 18 piezas por hora hasta entre 36 y 40 piezas por hora.

¿Qué son los refrigerantes de base biológica?

El límite preciso entre los fluidos de base sintética (una categoría que incluye refrigerantes de base biológica) y los de base petroquímica no siempre está claro: es posible que un fluido completamente sintético no incluya aceites minerales, pero aún puede contener ingredientes de base petroquímica. Por su parte, Geach y MFS definen fluidos de base biológica como aquellos “en los que la mayoría de los componentes de esa fórmula se basan en recursos renovables o biológicos. Por ejemplo, nuestro TRIM HyperSol 888NXT está compuesto en un 54 % por recursos renovables”. Además de los refrigerantes, otros candidatos para fluidos de base biológica incluyen aceites de corte directo y compuestos de formado, repujado y estampado.

La reducción del uso y consumo de herramientas tiene efectos colaterales en otras etapas del proceso de mecanizado, como la limpieza de la máquina y el transporte de residuos, y como tal tiene un gran impacto en las emisiones.

Mientras que los refrigerantes convencionales históricamente han obligado a los usuarios a elegir entre lubricidad o enfriamiento, los refrigerantes de base biológica pueden proporcionar ambos de manera simultánea, dice Geach.

A pesar de esta flexibilidad, los refrigerantes de base biológica históricamente han tenido un uso limitado debido a su tendencia a formar residuos y espumas, así como a su vida útil más corta en el sumidero. Las formulaciones más nuevas, como el TRIM HyperSol 888NXT, de MFS, reducen e, incluso, pueden eliminar estos problemas.

Mejoras económicas y ambientales

Los impactos ambientales de los fluidos de mecanizado de base biológica se extienden más allá de la reducción del carbono en el propio fluido. Reducciones en el uso de herramientas y el consumo de refrigerante como las logradas por los clientes mencionados tienen efectos colaterales en otras etapas del proceso de mecanizado, como la limpieza de la máquina y el transporte de desechos, y por consiguiente, las mejoras en el uso impactan en las emisiones, incluso más de lo que sugieren las primeras indicaciones. Los porcentajes de aceite más bajos son una ventaja ecológica de estos fluidos y no necesariamente su beneficio principal.

El impacto medioambiental de los aceites de corte sintéticos como los aceites de corte a base de éster de MFS también se extiende más allá de los propios fluidos. Estos aceites logran una mayor lubricidad con una viscosidad más baja, y esa menor viscosidad mejora la reciclabilidad gracias a un menor arrastre de virutas. Los usuarios necesitan menos fluidos para los mismos trabajos, lo que reduce los costos y las emisiones de carbono.