Desenvolupament final en la integració de capçals ortogonals en fresadores CNC BERMAQ per al mecanitzat de peces aeronàutiques en composites i alumini: Visió tècnica i beneficis assolits.

Prèviament al desenvolupament en el nostre departament d’enginyeria i a la nostra experiència en aplicacions aeronàutiques, analitzem el context general del mecanitzat aeronàutic.

En la indústria aeronàutica, el mecanitzat de materials tècnics com els composites (fibra de carboni) i les aliatges lleugeres d’alumini implica reptes específics:

• Grans dimensions de les peces estructurals (llarguers, costelles, panells sandvitx, marcs, etc.).
• Geometries complexes amb zones de difícil accés.
• Requisits dimensionals i de tolerància extremadament estrictes.
• Propietats específiques dels materials (excessivament abrasius, tendència a l’adhesió en les capes dels composites, formació de rebaves en alumini, etc.).

Una limitació comuna en fresadores CNC convencionals de 5 eixos, especialment en operacions de contornejat o recantellat de grans estructures, és la capacitat d’alçada en l’eix Z. Això limita l’accés de l’eina a certes zones de la peça, comprometent la qualitat del mecanitzat o fins i tot impedint l’execució d’algunes operacions sense reposicionaments o útils addicionals.

La nostra proposta tècnica basada en la integració de capçals ortogonals:

Els capçals ortogonals (també anomenats capçals angulars o d’angle recte) són accessoris que permeten canviar la direcció del fusell principal respecte a l’eix de la màquina. Poden oferir configuracions fixes (90°) o indexables (multieix), permetent orientar el fusell en diferents direccions sense necessitat de modificar el posicionament de la peça.

Avantatges tècnics clau dels caps ortogonals en el fresat de composites i alumini:

1. Resolució de problemes d’alçada limitada en Z
   • Permeten mecanitzar zones verticals o internes sense haver d’elevar l’eix Z a alçades crítiques.
   • S’evita utilitzar prolongadors d’eina que comprometen la rigidesa i augmenten les vibracions.
   • Millora l’accés a zones profundes d’estructures tipus “box”, cel·les o perfils tancats.

2. Millora en la qualitat del mecanitzat
   • En materials composites, al permetre l’orientació òptima de l’eina respecte al laminat, es minimitza el risc de deslaminació, estellat o esquinçades a les vores.
   • En el cas de l’alumini, l’orientació correcta redueix la formació de rebaves i millora l’evacuació de la ferritja.

3. Reducció del nombre d’útils i reposicionaments
   • Possibilitat de mecanitzar diverses cares o zones de difícil accés sense necessitat de reconfigurar la subjecció de la peça.
   • Això es tradueix en una major precisió geomètrica (evita errors per realineament) i en una reducció significativa dels temps de preparació i canvi.

4. Increment de la rigidesa del sistema eina-màquina
   • En lloc d’utilitzar eines llargues i flexibles, s’utilitza un cap ortogonal compacte que proporciona més rigidesa en la transmissió de parell i redueix les vibracions, un aspecte crític en fresar materials abrasius com els composites reforçats.

5. Optimització de l’espai a planta
   • Evita la necessitat d’invertir en màquines amb recorreguts Z extremadament llargs, que són més costoses i requereixen espais d’instal·lació majors.

Aplicacions típiques en el sector aeronàutic:
• Recantellat de panells sandvitx corbats del fusellatge.
• Fresat de zones internes de llarguers estructurals.
• Mecanitzat de marcs de portes i finestres.
• Ajust i acabat de components d’ala amb zones tancades.
• Postmecanitzat de components després del curat (composites).