Análisis correcto aumenta la calidad de las superficies en el fresado

Investigadores del Instituto de Ingeniería de Fabricación y Máquinas-Herramientas de la Leibniz Universität Hannover (IFW) están investigando cómo se puede caracterizar una superficie procesada de una manera innovadora.

El objetivo es separar todos los efectos que están presentes en la superficie en paralelo y asignarlos a su origen durante la producción.

“Si los efectos se pueden asignar claramente, también se puede aumentar la calidad de la superficie”, explica el director del proyecto, Henke Nordmeyer.

Una asignación de los efectos superficiales a las condiciones durante el proceso de manufactura es esencial para mejorar la calidad del producto de las superficies mecanizadas. El mayor desafío aquí es decidir qué efectos de superficie limitan la funcionalidad de un componente y cuáles no.

“Resulta que las superficies tienen que cumplir requisitos cada vez mayores y que los efectos de superficie estocásticos que hasta ahora se han considerado poco también están ganando relevancia”, dice Nordmeyer.

En el proyecto “Formación de superficies durante el fresado, teniendo en cuenta la microgeometría de la herramienta”, el científico investiga los efectos superficiales estocásticos.

El proyecto utiliza métodos que también se usan de forma modificada para el procesamiento de imágenes en la conducción autónoma. Estos métodos para analizar superficies se basan en la transformada ondícula o wavelet. El proceso se puede utilizar para analizar las superficies, identificar causas individuales y adaptar específicamente el proceso de manufactura para mejorar la calidad de la superficie. Esto es posible gracias a la transformada ondícula y su capacidad para dividir la superficie en diferentes longitudes de onda.

“Todos los efectos que generan la superficie, como la desviación de la herramienta, las vibraciones, el acoplamiento de dientes individuales o la recuperación elástica del espesor de la viruta, están presentes simultáneamente durante el fresado”, comentó Nordmeyer.

Al analizar los efectos individuales, se deben tener en cuenta otras influencias. Por ejemplo, una imagen de la herramienta astillándose en la pieza de trabajo no se puede ver sin la influencia del material.

“Aquí nos ayudan los experimentos de analogía y las simulaciones, que permiten una separación de los efectos que generan la superficie”. Las investigaciones individuales proporcionan la información necesaria para el análisis de los efectos que se generan en la superficie durante el fresado en flanco.

El objetivo ahora es utilizar los resultados del análisis de superficies para ajustar el proceso de manufactura de tal manera que aumente la calidad de la misma. Este principio se puede trasladar a la mayoría de los procesos de mecanizado y está por validarse en otros procesos en el futuro.