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La electroerosión por penetración como opción viable para la fabricación de blisks de turbinas

ONA participa en una investigación en el Centro de Fabricación Avanzada Aeronáutica (CFAA) que concluye que la electroerosión es una alternativa “competitiva e indispensable” cuando la geometría del blisk incluye una envolvente exterior (shrouded blisk) y de difícil acceso y las series de fabricación son cortas

ONA participa en una investigación en el Centro de Fabricación Avanzada Aeronáutica (CFAA) que concluye que la electroerosión es una alternativa “competitiva e indispensable” cuando la geometría del blisk incluye una envolvente exterior (shrouded blisk) y de difícil acceso y las series de fabricación son cortas

La electroerosión por penetración como opción viable para la fabricación de blisks de turbinas

ONA participa en una investigación en el Centro de Fabricación Avanzada Aeronáutica (CFAA)queconcluye que la electroerosión es una alternativa “competitiva e indispensable” cuando la geometría del blisk incluye una envolvente exterior (shrouded blisk) y de difícil acceso y las series de fabricación son cortas

 

En ONA llevamos 65 años volcados en la I+D+i. Un afán innovador que explica nuestro liderazgo mundial en electroerosión. Los actuales ingenieros de ONA siguen la estela de sus predecesores y desarrollan constantemente nuevas tecnologías destinadas a optimizar los equipos, a la creación de máquinas de electroerosión más productivas y con capacidad para fabricar componentes más complejos. A ello les ayuda participar en diferentes investigaciones con centros tecnológicos y universidades de todo el mundo.

 

En uno de los últimos estudios, realizado en el Centro de Fabricación Avanzada Aeronáutica (CFAA) junto al grupo de investigación de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU), se analizó la secuencia completa de operaciones que requiere la fabricación de un blisk de elevada complejidad geométrica para la industria aeronáutica mediante electroerosión por penetración (SEDM).

 

Como es sabido, la necesidad de mejorar la eficiencia de las turbinas de alta velocidad ha generado una tendencia de diseño de componentes integrados, es decir, fabricados en una sola pieza. En el caso de los álabes integrados (Blisk, Blade integrated disk), existen dificultades en el mecanizado convencional por varios motivos:

 

o   La naturaleza de los nuevos materiales utilizados (aleaciones base de níquel y titanio).

o   Las exigentes tolerancias dimensionales requeridas (en torno a 50µm).

o   Los rigurosos requerimientos de precisión y calidad superficial.

o   La dificultad de acceso de las herramientas que deben generar su compleja geometría.

 

El objetivo de la investigación en el CFAA era demostrar y contrastar la tecnología más avanzada de ONA y consolidar su capacidad para realizar proyectos y soluciones en el sector de componentes de turbina de alta complejidad geométrica. Hay que destacar, que en estos casos, la accesibilidad de la herramienta está limitada y por tanto, el mecanizado por electroerosión por penetración es una opción viable y competitiva

 

La investigación consistió en la fabricación de un blisk de alta complejidad geométricade inicio a fin en una máquina ONA QX7.

 

En primer lugar, se diseñaron los electrodos y sus trayectorias asociadas mediante metodologías y algoritmos propios basados en algoritmos de optimización. A continuación, se diseñaron las estrategias de mecanizado y se definió la secuencia de operaciones. Finalmente, se fabricó el disco completo, para lo que se invirtió un tiempo de 300 horas.

 

Cabe destacar, que este tipo de piezas, la fabricación unitaria es el paso previo e indispensable para la producción en serie. Ya que, permite verificar los programas, estrategias de mecanizado, y definir la secuencia de operaciones óptima a emplear.

  

Una vez analizados de manera pormenorizada todos y cada uno de los retos que exigió la elaboración de la pieza (diseño de electrodos y sus trayectorias multieje; disposición de la pieza; proceso de fabricación de electrodos; desgaste de electrodos; comportamiento del material; y metrología), la conclusión fue que la electroerosión por penetración es una alternativa “competitiva e indispensable” cuando la geometría del blisk incluye una envolvente exterior (shrouded blisk) y de difícil accesoy las series de fabricación son cortas.

 

Los expertos también determinaron que elaborar estos componentes integrados de geometría compleja requiere de máquinas de electroerosión de altas capacidades -como las de ONA- y de un equipo de ingeniería especializado y con experiencia en diseño de electrodos y de sus trayectorias asociadas; así como en tecnología de proceso; control de utillajes; set- up; y metrología avanzada.

 

Cada referencia de pieza, además, se debe trabajar como un proyecto independiente y cualquier modificación de diseño complica el proceso y alarga los plazos de ejecución.

 

Puedes leer el informe completo de la investigación pinchando aquí.

 

Y si tienes alguna consulta que hacernos, no dudes en ponerte en contacto con nosotros. Estaremos encantados de atenderte.