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Jul 29, 2023

Destacado tecnológico: grande

La sinergia entre la máquina rectificadora, el proceso de rectificado y la muela crea un entorno productivo capaz de fabricar engranajes de alta calidad. Imágenes: Krebs & Riedel Producción en serie de

La sinergia entre la máquina rectificadora, el proceso de rectificado y la muela crea un entorno productivo capaz de fabricar engranajes de alta calidad. Imágenes: Krebs y Riedel

La producción en serie de engranajes grandes requiere un alto nivel de calidad y continuidad durante la producción, con énfasis en crear sinergia entre la máquina rectificadora, el proceso de rectificado y la muela abrasiva.

Krebs & Riedel llevó a cabo varias pruebas con sus clientes en sus instalaciones de producción con diferentes rectificadoras Klingelnberg Höfler RAPID para probar sus nuevas muelas abrasivas Blue Moon TZ. La empresa es conocida por sus rectificadoras y muelas y en el sector de la automoción y los vehículos eléctricos, pero este fabricante familiar ahora se está expandiendo a otros sectores que también requieren engranajes grandes.

En los últimos años, la energía eólica ha sido un factor importante en la reducción de las emisiones de CO2. Las turbinas eólicas son cada vez más grandes y potentes, pero es necesario reducir los costes de producción. Esto requiere métodos de producción que puedan producir los engranajes de forma rentable y con alta calidad, incluso con modificaciones complejas en los flancos.

Los tamaños de engranajes en el sector de la energía eólica suelen oscilar entre 800 y 4.000 mm. Algunos engranajes pueden alcanzar incluso un diámetro de 8.000 mm y pesar hasta 100 toneladas. El tamaño más común en el campo (de engranajes externos) es de 1200 mm de diámetro y varía del módulo 12 al módulo 52. Módulo es un término utilizado para definir el tamaño de los dientes del engranaje. Los engranajes sólo engranarán si sus dientes son del mismo módulo.

Como se mencionó, la sinergia entre la máquina, el proceso y la rueda es muy importante.

Para ayudar a lograr esta sinergia, Krebs & Riedel desarrolló la rueda Blue Moon TZ, que tiene un grano abrasivo con forma de precisión.

Sólo una geometría de engranaje perfectamente rectificada garantizará una transmisión de potencia óptima para una alta eficiencia de la turbina eólica y un funcionamiento suave. Además, se deben evitar las quemaduras por pulido porque las fuerzas en la caja de cambios son muy altas y romper un diente es muy costoso.

Los engranajes de alta precisión tienen una vida útil más larga, lo que ayuda a reducir los costos de mantenimiento y producción.

En las pruebas, la nueva muela abrasiva mostró un buen rendimiento de corte y una alta tasa de eliminación de material.

"En algunas pruebas, la tasa de eliminación de material [Q'w o Q Prime] fue superior a 30 mm³/mms", afirmó Sigurd De Ridder, ingeniero senior de aplicaciones de Krebs & Riedel. “Hoy en día, los granos abrasivos con formas precisas son lo último en tecnología. Blue Moon TZ es comparable en rendimiento a otros abrasivos de formas precisas del mercado. Es autoafilable, de bordes muy afilados, microcristalino y tiene forma trapezoidal alargada."

En las pruebas se utilizaron ruedas Blue Moon TZ.

La estructura porosa homogénea de la muela también mejora todo el sistema de refrigeración durante el proceso de rectificado. Gracias a su estructura abierta, toda la muela abrasiva se inunda inmediatamente con el líquido refrigerante. Incluso con una alta tasa de eliminación de material, las virutas se transportan lejos de la superficie de contacto. Esto reduce la entrada de calor que provoca daños térmicos al engranaje.

Las ruedas funcionan bien en el rectificado de engranajes planetarios, engranajes rectos y anillos interiores y exteriores IR.

En promedio, todas las pruebas en las máquinas Klingelnberg Höfler RAPID 2500 tuvieron un rectificado más frío, una vida útil más larga y un tiempo de rectificado hasta un 20 por ciento más rápido en comparación con muelas sin grano abrasivo de forma precisa. La mayor vida útil de la herramienta y el mayor rendimiento de rectificado ayudan a reducir los costos y, al mismo tiempo, logran la misma o incluso mejor calidad del engranaje.

Las pruebas de rectificado realizadas por De Ridder en estas configuraciones mostraron en promedio un 20 por ciento más de tiempo entre rectificados y un 30 por ciento menos de avance requerido, lo que también conduce a una mayor vida útil de la rueda rectificadora. También utilizó menos energía.

Las rectificadoras de perfiles de la serie RAPID para piezas de gran tamaño están diseñadas para diámetros de piezas de hasta 8.000 mm.

Según las necesidades individuales, están equipados con un rango de carrera ampliado (variante L). Además de la configuración estándar, la máquina también está disponible con un pequeño cabezal rectificador para adaptarse a diámetros de muela pequeños de 300 a 20 mm (variante K).

En todas las configuraciones, estas máquinas se pueden convertir de engranajes externos a internos en poco tiempo mediante el uso de brazos rectificadores de engranajes internos opcionales.

Además, la disposición de los ejes de la máquina contribuye a crear una máquina térmicamente estable y prácticamente libre de vibraciones. La bancada es de fundición mineral y los sistemas cuentan con accionamientos de par sin desgaste en la mesa de la máquina. El cabezal de rectificado permite un rectificado de 5 ejes y tiene una sonda 3D integrada. Mediante el ajuste del ángulo de la hélice durante el proceso de rectificado se crean engranajes que pueden modificarse topológicamente en el rectificado de un flanco o de dos flancos.

La producción en serie de engranajes grandes requiere muchas horas de preparación, programación, rectificado, rectificado y control de calidad de la pieza de trabajo. Los procesos de rectificado y rectificado deben optimizarse continuamente mediante el soporte de la aplicación.

Krebs & Riedel está disponible en Canadá a través de Machine Tool Systems.

Philipp Bötte es director de marketing y comunicación de Krebs & Riedel, www.krebs-riedel.com, www.machinetoolsystems.com.

La estructura microcristalina autoafilante y de bordes afilados tiene una forma trapezoidal alargada.