Sandvik-coromant Heat resistant super alloys User Manual

GUÍA DE APLICACIÓNSuperaleaciones termorresistentes (HRSA)Sede en España y Portugal:Sandvik Coromant Iberica P.E. Puerta de Madrid EsteC/ Tapiceros,

81 5 10 15 20 25 30Debe aplicarse refrigerante en todas las opera-ciones excepto en el fresado con plaquitas de cerámica. El volumen debe ser el

98Carcasa de turbinaSoluciones en función de la pieza o la característicaSolución Fresado en desbaste de la banda de platoMaterial Inconel 718 F

99Solución Mecanizado de radioMaterial Inconel 718 Fresa R21620B25050 Diámetro de fresa, Dc 20 mmPlaquita R21620T3EM 2040 Número de dientes,

100Anillos - nervadosSolución Fresado de anillos nervadosMaterial Inconel 718 Fresa CoroMill 390 CoroMill Plura Diámetro de fresa, Dc 16 mm 12

101Solución RanuradoMétodo Fresado trocoidal Material Inconel 718 Fresa R216.2408050 EAK19P 1620 Diámetro de fresa, Dc 8 mmNúmero de dientes,

102 CoroMill®300 R3000828EPL GC1030 1 30 0.18 R3001240EPL G1030 2.5 30 0.25 R3001240EMM GC2040 2.5 25 0.25

103 6–8 80–200 N/L/R331.1A04WL GC1030 35 0.07 8–10 80–200 N/L/R331.1A05WL GC1030 35 (N/L/R331.1A) 10–15 80–200 N/L/R331.1A08WL GC103

104El taladrado de super aleaciones termorresis t entes (HRSA) se puede dividir en 5 áreas dife rentes:Agujeros pasantes menores de Ø 16 mm para monta

105Agujeros pasantes de Ø 20 a Ø 80 mm en piezas de paredes delgadas o piezas inestablesLas carcasas aeroespaciales son piezas grandes con paredes fi

106Herramientas para taladrarTaladrado Diám. de agujero 3.0 a 20.0 mm Diám. de agujero 14.0 a 63.5 mm Diám. de agujero 25 a 65 mm Diám. de agujer

107Fresa y diámetro de agujeroEste proceso requiere una herramienta con capacidad de corte axial. La selección de diámetro es muy importante cuando se

92. Torneado de aleaciones de níquel- Motores aeroespaciales y turbinas de gas estacionariasClasificación de las fases de mecanizadoEl ciclo de fabric

108 5% 10% 15% 20% 25%20%40%60%80%109876543210fz = fzsinθLos perímetros internos de agujeros se pueden acabar mediante fresado

109CoroMill®327CoroTurn®XS1. Centre la herramienta sobre el agujero tala - drado, y mueva la misma (vc 75) axial- mente hasta la posic

110CoroMill® Plura CoroMill® 327 CoroMill® 328 Fresado de roscasMuchos agujeros en carcasas para turbinas para la industria aeroespacial llevan roscas

111CoroMill®PluraEsta herramienta multidiente mecaniza las roscas de una sola pasada y proporciona una forma de rosca de perfil completo, en las opcio

112Datos de corte iniciales recomendados CoroDrill®Delta-C R846 3– 6 Calidad GC1220, 30 a 40 bares, 0.06–0.12 6–10 excentricidad máx. 0.02

113 16 26 20 34 25 44 R390-11T331E-ML 2040 2 30 0.10 32 58 40 74 25 38 32 52 34 56 35 58 40 68

114BA20.22Soluciones Sandvik Coromant para las piezas más comunesEjeØ 12 mm20 mm1500 mmØ 120 mmInconel 718

115Mecanizado de agujeros en la industria aeroespacial – turbinas3. Biselado Plaquita 327R06-1212045-CH 1025Cuerpo 327-12b30EC-06vc 75 m/min fz 0.1

116CBACMC 20.22DSoluciones para las piezas más comunesCarcasa Ø 60 mmØ 22 mm20 mm5 mmØ 8.00 mm15 mm5/16-24 UNFWaspalloy

1171. TaladradoCoroDrill 880 – Ø 21.00 mmPlaquita central – LM 1044 Plaquita periférica – LM 1044vc 30 m/min fn 0.05 mm/r2. Fresado circular: agujero

10ISM – Mecanizado medio (semi-desbaste, acabado) – desde 0.5 a 5 mm de profundidad de corteEn esta etapa de mecanizado, el material se encuentra en s

118TorneadoDm = Diámetro mecanizado mmvc = Velocidad de corte m/minn = Velocidad de husillo r/minTc = Tiempo de mecanizado minQ = R

119FresadoDcap = Diámetro de corte a la profundidad real de corte, mmlm = Longitud mecanizada mmap = Profundidad de corte mmae = Ancho de corte

120 USA USA UK Ni Cr Co Fe Mo C Mn Si Al Ti SAE AMS BS ANFOR Werkst. Nr DIN 1706 Hay

121 USA USA UK Ni Cr Co Fe Mo C Mn Si Al Ti SAE AMS BS ANFOR Werkst. Nr DIN 1706 Hay

122 USA USA UK Ni Cr Co Fe Mo C Mn Si Al Ti SAE AMS BS ANFOR Werkst. Nr DIN 1706 Jet

123 USA USA UK Ni Cr Co Fe Mo C Mn Si Al Ti SAE AMS BS ANFOR Werkst. Nr DIN 1706 Jet

124 USA USA UK Ni Cr Co Fe Mo C Mn Si Al Ti SAE AMS BS ANFOR Werkst. Nr DIN 1706 J16

125 USA USA UK Ni Cr Co Fe Mo C Mn Si Al Ti SAE AMS BS ANFOR Werkst. Nr DIN 1706 J16

126Notas

127Notas

11CC6060, CC6065CC670 CC670S05FGC1105 GC1105GC1115H13A H13AGC1125 GC1125GC2025 GC2135GC2035 GC1145Menor desgate Mayor desgasteÁngulo de posición

128Notas

High pressure coolant machining for better productivity and resultsMás informaciónEn nuestros catálogos, manuales y guías de aplicación, como PluraGu

GUÍA DE APLICACIÓNSuperaleaciones termorresistentes (HRSA)Sede en España y Portugal:Sandvik Coromant Iberica P.E. Puerta de Madrid EsteC/ Tapiceros,

12Fractura en esquirla superior: este tipo de desgaste es corriente en los materiales cerámicos cuando se mecanizan materiales de HRSA. Se pierden peq

13CNMG DNMG SNMGCNMXkrfnhex ≈ fnhexhexfnapapRCMThex = fn x 0.71El desgate en entalla en las plaquitas es el principal problema en el mecanizado de sup

14DesbasteSemi-acabadoAcabadoMáxima productividadProfundidad de corteParedes delgadascavidadesescuadraSeleccionar la plaquita correcta para el trabajo

15Plaquita Xcel – mecanizado de alta productividad en escuadraUna solución nueva y esencial de herra mien-tas para torneado en semi-desbaste a 90º com

1620151050A C EGHFDBA BC DEF GHS05FCNMGGC1105S05FCNMXGC1105S05FGC1105S05FGC1105CNMG GC1105 CNMG S05F CNMX GC1105 CNMX S05FLas plaquitas se pueden mont

17Torneado de super aleaciones termorresistentesXcel permite doblar la productividad en las super aleaciones termorresistentes con base de níquel, in

High pressure coolant machining for better productivity and resultsMás informaciónEn nuestros catálogos, manuales y guías de aplicación, como PluraGu

18iCkrapPlaquitas redondas y CoroCut® con geometría -ROLas plaquitas redondas son las más robustas de todas las placas disponibles, permitiendo obtene

19fnhexkrfniCEspesor de virutaEl espesor de la viruta varía en las plaqui-tas redondas dependiendo del ángulo de posi ción. Con relaciones bajas entre

20+–+–+Recomendaciones de aplicación‘Empañe excesivo’ – es un problema que ocurre en el torneado axial o perfilado en escua-dras con plaquitas redonda

21GC1105 S05F (GC1105)111511051105S05FS05FS05F11051105S05FS05FS05F606060656701115La selección de calidades cuando se mecanicen super aleaciones termor

22Calidades de plaquita de cerámica45º>45ºLas plaquitas de cerámica proporcionan una excelente productividad en operaciones de desbaste, semi-acaba

23CC670CC6065CC6060vchexCC6065CC6060CC670Consideraciones de programaciónConsideraciones de materialTenacidad del núcleoÁreas de aplicación de las cali

24fn/2 fn fn/2Consejos de aplicación para las plaquitas de cerámicaSelección de plaquitaUtilizar siempre que sea posible plaquitas redondas o cuadr

25Mella de desgasteEl desgaste en entalla se puede minimi-zar con una buena planificación y algunas recomenda ciones generales:

26GC1105H13AGC1115S05FCalidades de plaquita de metal duroGC1105Se trata de una calidad de metal duro, de grano fino, recubierta con TiAlN por PVD, con

27 CNMG/DNMG RCMX/RO SNMG/CNMX SNMG CNMG/DNMG TF/GFapapapapapapS05F H13ACon plaquita desgas -tada se origina un acabado superficial deficiente.

Contenidos Introducción 21. Super aleaciones termorresistentes 3 Grupos de aleaciones 4 Maquinabilidad/condiciones de la materia prima 5

28fnlmDm1Longitud de la hélice de corte (LHC) – mecanizado previsibleLHC fue introducida por Sandvik Coromant para el mecanizado de super aleaciones t

29BB B CDEEAABBBCDEECNGG 120408-SGF 1105CNMG 120408-SF 1105CNMG 120408-SF S05FCNMG 120408-SM 1105Recomendaciones para LHCTodas las pruebas de corte pa

30vc ap fn SCL Q Qtotm/min mm mm/r min m cm3/min cm350 2 0.25 5 250 25 12550 2.7 0.35 9 450 47 42550 3 0.35 9 450 53

31-SGFCoroCut® Q-CutSFSGFMF*CGT-UMSMMMMRSMQMQMGFROROTFTF4G4P4P5ESM1)1)SMRSMRSMXcelapfn-SMR-SF-SMGeometrías y rompe virutasRecomendaciones para geometr

32Diagrama de rompe virutasVelocidad de corte 65 m/min, Inconel 718 – 44 HRCap mmfn mm/rap mmfn mm/rap mmfn mm/rap mmfn mm/rPlaquitas redondas – ISM/L

33ap mmfn mm/rap mmfn mm/rap mmfn mm/rap mmfn mm/rap mmfn mm/rap mmfn mm/r2.01.00.50.250.15 0.2 0.250.15 0.2 0.252.01.00.50.250.15 0.2 0.352.01.

34Tipo de plaquitaRégimen de arranque de material, cm3/minComentariosUtilizar ángulo de posición de 45° para reducir el espesor de viruta des-gaste e

35Ranurado y perfilado GC1105 GC1125 40– 60 0.1–0.15 TF 5E S05F GC1105 40– 60 0.2–0.4 RO 4P CC670

36125°Dentro de la familia de productos de Sandvik Coromant, la gama disponible de plaquitas y portaherramientas no está limi-tada solamente a los pro

37Solicite plaquitas rectificadas diseñadas para satisfacer sus requisitos específicos:Solicite sus requerimientos específicosAnchura laProfundidad iW

2IntroducciónEsta guía de aplicación se centra en la opti-mización del mecanizado de super alea-ciones termorresistentes (HRSA).Teniendo en cuenta de

38GS RSRG...-BG LX...-BGNX...-BGArea de aplicaciónAvance:Ranura completa – 0.05 a 0.1 mm/rPerfilado – 0.05 a 0.2 mm/rMáxima profundidad de ranura iW

39Ranurado profundo y perfiladosLos discos y piezas de turbina tienen cavidades profundas las cuales han de ser mecanizadas desde desbaste a acabado

40S-RCMX 090700-SMSe monta en portaherramientas para cerámica que reducen tanto el número de herramientas requerido como los cambios de las mismas:

41Plaquitas de cerámica para ranurar CSGX Montadas en portaherramientas con asiento en V RCGX/RPGX.CSGX 060608 T01020 670, anchura 6.35 mmCSGX 090708

42Desbaste – 26 HRCEliminación de la cascarilla. kr 75º para gran profundidad de corte (ap).Desbaste – 26 HRCMaterial limpio.Desbaste – 26 HRCEliminac

43Semi-acabado – 46 HRCDesbaste con alta profundidad de corte.Semi-acabado – 46 HRCMecanizado de esquinas cóncavas –Cerámica.Metal duro.SNMG 190616

44ISM – 46 HRCPerfilado y mecanizado de cavidades.Cerámica.Metal duro.RNGN 120700 6060vc 300 m/min ap 2.0 mmfn 0.15 mm/r150.23 9.5 mm 670vc 300 m/min

45ISM – 46 HRCPerfilado y mecanizado de cavidades. CoroCut.N123L2-0800 RO S05F 50 1.20 0.50 6 33 300 N123J2-0600 RO S05F 50 1.00 0.40 6

46Semi-acabado – 46 HRCRanuras anchas.Ranuras estrechas.Ranuras estrechas de radio completo.150.23-0635 T01020 CC670 300 6.35 0.07 3 1

47Semi-acabado – 46 HRCRanuras de sellado: portaherramientas especiales, plaquitas estándar.Lamas para ranurar en discos/turbinas.Ranuras e

3Las super aleaciones termorresistentes (HRSA) forman un grupo de aleaciones que se utilizan en varios segmentos de industria:Motores en la industria

48 ISM – 46 HRCAnillos1a CNMG 120412 SM GC1105 50 1.0 0.20 1b N123G2-0300-0004 GF GC1105 50 0.08/0.12OperaciónOperación 1a Operación 1b1

49Semi-acabado – 46 HRCParedes delgadas/inestables.Mecanizado interior.CNMG 120408 SM GC1105 50 1.50 0.20 5 15 250 CNMG 120408 SM GC

50Acabado – 46 HRCPlaquitas redondas.CoroCut.Piezas de paredes delgadas.RCMT 1204M0 SM S05F 40 0.25 0.50 20 5 800 RCMT 10T3M0 SM S05F 40 0

513. Torneado de aleaciones de cobalto - Uso médico+ Más resistente al desgaste (material duro 45-50 HRC).+ Se puede fundir en formas complejas.+

52Condiciones de la piezaLas forjas se fabrican partiendo de fun-dición o de barra. Esto tiene influencia en el pro ceso, mientras la fundición en bru

53Desgaste en entallaUn desgaste mecánico localizado al final de la profundidad de corte, que reduce la duración del filo drásticamente y produce reba

54iCkrap1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18Observando los mecanismos de desgaste se puede apreciar que la reducción del ángulo de

55Para aprovechar las ventajas ofrecidas por la aplicación de grandes radios, Sandvik Coromant ha desarrollado una amplia gama de herra mientas pioner

569876543210121086420Forma redonda de plaquita+ rectificada periféricamente.+ corte suave.+

57Torneado en desbasteHasta 1.0Torneado en semi-acabadoExteriorTorneado en acabadoDesbasteInteriorHasta 1.0Hasta 1.0InteriorExteriorInteriorExteriorTr

4MC S2.0.Z.AN CMC 20.2 425285200Hastelloy SHastelloy X 160Nimonic PK33 350Udimet 720WaspaloyMC P5.0.Z.AN CMC 05.3 Greek Ascoloy 300MC M1.0.Z.PH CMC 05

58-gado PVD (AlNTi) con un sustrato duro de grano fino. – Excelente adhesión al sustrato incluso sobre los fi

59Soluciones Sandvik Coromant de piezas típicasCazoletas con requerimientos de pequeños radios y/o amarre estable (diá. mín. = 34 mm) Desbaste Porta

60Fresado de super aleaciones termo resistentes (HRSA)Cuando se fresan super aleaciones, se deben observar ciertos requerimientos en el proceso.• El

61Proceso de planificación de la fabricaciónCon el fin de optimizar una operación de mecanizado, deben tenerse en cuenta todos los aspectos de la apli

62Piezas típicas – industria aeroespacialCámara de combustión Discos Anillos Alabes Soportes de montajeEstrategia de mecanizadoCaracterísticas La mayo

63Demandas de potencia /par de torsión. Básicamente, las demandas de potencia varían con las creces de material, espesor de viruta, geometría de cote

64CoroMill® 300 CoroMill® 245 CoroMill® 390CoroMill® 300 CoroMill® 390 CoroMill® Plura CoroMill® 316SR120R/CoroMill® 300CConcepto de fresaEl fresado

65+–El diámetro de la fresa se selecciona más o menos por la operación y la capacidad de la máquina. Elegir plaquitas de cerámica, carburo o metal dur

66Fresado con plaquitas intercambiablesDiámetro de la fresa y posición en fresado frontalLa selección del diámetro de fresa se hace generalmente sobr

67+–Cuando se fresa perfilando, el posicionado de la fresa puede estar predefinido, mientras que en el fresado frontal, donde la posición es más flex

517-4 PHJethete M152Crucible A286Incoloy 800 Sanicro 30Incoloy 901Incoloy 901Inconel 625Nimonic 75Nimonic 263Nimonic PK 33 Waspaloy Nimonic 90 Nimonic

68454035302520151050Efecto del tipo de plaquitaEspesor de viruta, fuerzas de corte, y vida de filo se ven afectados por la elección del tipo de plaqui

69S30TGC2040GC1030 S40TDesgaste en incidenciaDesgaste rápido causando mal acabado superficial o fuera de tolerancia.Causa: Velocidad de corte muy alt

70E-PL E-MM M-MMCoroMill® 300100806040200 GC2030 S30T GC2040 S40T GC1030 R3001240EMM R3001240EPL R3001240EMM R3001240EPL R3001240E

71201612840Efecto de la velocidad de corte, vcHerramienta R300063Q2212H, insert R3001240EPL S40T zn 7, Dc 51 mm, ae 36 mm, ap 2 mm, fz 0.24 mm/die

72fzhexiCEfecto del avance por diente, fzComo en otros tipos de materiales, el avance y la profundidad de corte son importantes para la vida de filo c

73403020100EMMMPMEPLHerramienta R300063Q2212H, zn 7, Dc 51 mm, vc 30 m/min, ae 36 mm, ap 1.5 mm, Material: Inconel 718 (44 HRC)Minutos de corte

74iCkrap806040200Efecto de ap/ángulo de entradaEn fresado frontal, los valores correctos de profundidad de corte/ángulo de entrada, repercuten en la v

75100806040200Efecto de la dureza en función de la calidad y la geometría, E-PL 1030Se puede ver como en materiales más duros las nueva combinación d

76CoroMill® 30030252015105040 43 46HRCR300-1240E-MM 2040Sumario – Fresado frontal usando plaquitas de metal duro en HRSA• CoroMill 300 (fresa con p

77+–50454035302520151050 GC1030 GC1030 GC1030 S30T GC2040 S40T GC2040 08EPL 08MPL 08MPM 08MPL 08MMM 08MPL 08EML El ángulo de pos

6S05FGC1105 GC1105 S05F3.5 minMaterial duro Material blando7 min6 min 12 minComparativa del desgaste dependiendo de la dureza del material y la cali

78CoroMill® 390+–50454035302520151050 S30T S30T GC1030 S40T GC2040 S30T GC2040 08EML 08MPM 08MPM 08MPL 08MMM 08MPL 08EML Aplicac

7950403020100Efecto del espesor de viruta, hexHerramienta R390025A2511H zn 4, Dc 25 mm, vc 25 m/min, ap 5 mm,Material: Inconel 718 (44 HRC)Recomend

801251007550250Efecto de la velocidad de corte, vcLa selección de la velocidad de corte para el fresado en escuadra de superaleaciones termorresistent

8150403020100Promedio de empañe (ae/Dc)En la siguiente figura se ilustra que un gran porcentaje de inmersión radial en el fresado limita notablemente

82CoroMill® 390Sumario – fresado periférico con 90º de posición en materiales HRSAContorneado/interpolación circular de agujero existente• Calidad S

83S-R120RCoroMill 300C D3 Dc D5m l1 Coromant Capto12 50 SR120R038C512X03 3 38 C5 50 70 63 SR120R051C612X04 4 5

84Cuando se utilizan plaquitas cerámicas en el fresado, normalmente no es necesario aplicar refrigerante. De hecho, en la mayor parte de las operacion

85Efecto del avance por diente, fzComo con las plaquitas de metal duro (redondas) el espesor de viruta varía y depende del ángulo de posición. Con baj

86vchexElección de calidad y efecto de la dirección de fresadoD3 63 mm, zn 4, vc 1000 m/min, ae 32 mm, fz 0.11 mm/diente, hex 0.07 mm, ap 1.5 mm (Sin

87Debido al auto endurecimiento y tenacidad de HRSA, éstas suponen uno de los más dificultosos materiales para mecanizar, con altas demandas sobre la

790% 10% 60% 10% 5% 25%45% 40% 15% 95% 5%10% 50% 40%70% 5% 25%90% 10% PiezaPiezas típicas de super aleaciones termo-rresiste

88Procesos utilizando técnicas HSM Fresado trocoidalUn método de desbaste/alto arranque de material, utilizado en espacios reducidos o ranuras. Un rec

89Fresado en concordancia (trepado). Fresado en contraposición (convencional).Recomendaciones de aplicaciónFresado en concordanciaEn la mayoría de los

90Sujeción de la herramientaUno de los criterios principales cuando se deciden herramienta y montaje es tener el menor salto radial posible. De esta f

91252015105020137Mecanismos de desgasteEl desgaste típico observado sobre herramien tas CoroMill Plura en el caso de Inconel es más bien micro desmoro

92x xx xAngulo de héliceEl ángulo de hélice de una fresa periférica se define como el ángulo de corte relativo al eje central de la herramienta. La hé

932052403530252015105080706050403020100Geometría de esquinaEl desgaste principal observado en el caso de HSM en Inconel es el micro astillado del filo

941009080706050403020100352522111009080706050403020100221611minminEspesor de viruta (hex)El bajo empañe radial reduce el espesor de viruta comparado c

9510090807060504030201002216111812minCorte radial (ae)Para aplicaciones de desbaste, se puede observar en el diagrama como el máximo de material total

96806040200806040200min R215.3612050 R215.3C12030 R216.2412050 R216.2412050 R216.3412050 R216.3412050 AC26L 1620 AC26H 1610 GAK26P

9720151050AcabadoVida de herra-mienta, minvc, m/min ap, mm ae, mm hex mm fz mm/dienteTotal de material arrancado y vida de filo contra corte radia