UNITED GRINDING Norteamérica lleva mucho tiempo colaborando con Norton y su empresa matriz, Saint-Gobain, para ayudar a los fabricantes a lograr la mayor productividad de rectificado posible con el desarrollo de abrasivos avanzados. Ahora, la empresa ha llevado la tecnología de rectificado aún más lejos en su Centro de Tecnología de Rectificado de Higgins (HGTC) en Northborough, Massachusetts, con lo que se conoce como tecnología de grano cerámico a nanoescala. Además de ser excepcionalmente duros y duraderos, estos granos también permiten a los fabricantes de industrias desafiantes, como la aeroespacial, lograr tasas de remoción de material (MRR) significativamente más altas en los materiales más duros.

Conocidos como Norton Targa, los nuevos granos cerámicos de ingeniería comienzan como nanopartículas de alúmina, que se transforman en granos abrasivos a través de la tecnología de sinterización de gel semillado (SG). Los cristalitos resultantes pueden diseñarse para una fracturación controlada y submicrónica que produce puntos de corte que se cuentan por miles. Un proceso de extrusión previo a la sinterización afinó aún más el diseño de los granos, que ahora se asemejan a agujas sin punta o filamentos con baja densidad de empaquetamiento.

Los granos típicos y su geometría en bloques dificultan el empaquetamiento de más granos en la superficie de una muela. Pero en lugar de la densidad de empaquetamiento de aproximadamente el 50% que se encuentra con los granos normales, los granos Targa pueden alcanzar densidades que se acercan al 30%, lo que no sólo produce más puntos de corte sino que aumenta la permeabilidad y la porosidad de la superficie de la muela, potenciando la eficacia del refrigerante. Además, la forma larga de los granos de Targa les da la capacidad de hacer virutas de granos más grandes, lo que reduce la energía de corte necesaria y permite una mayor MRR.

Para obtener el máximo nivel de productividad, especialmente en aplicaciones que involucran superaleaciones comunes a la industria aeroespacial, los granos Targa se mezclan con otros abrasivos. Dado que estos abrasivos cerámicos de alta calidad tienen un precio superior, Norton | Saint-Gobain ha estudiado el rendimiento de la mezcla de granos abrasivos de ingeniería en diferentes proporciones de granos SG y granos convencionales. Los resultados de la prueba, que se realizaron en piezas de muestra de Inconel 718, fueron los esperados: la productividad aumenta a medida que se añaden más granos de Targa a la mezcla, y la mayor productividad, el menor tiempo de ciclo y la mayor MRR se lograron con muelas de grano cerámico diseñadas al 100%.

El aumento de la concentración de granos de Targa no tuvo un efecto significativo en el desgaste de la muela ni en la calidad de la superficie, pero aumentó la potencia necesaria para el aderezado y creó energías de corte significativas, lo que puede añadir riesgo a los procesos que involucran materiales sensibles a los efectos térmicos. Para un rectificado totalmente óptimo, los fabricantes pueden ajustar la proporción de abrasivos diseñados y abrasivos convencionales hasta lograr el equilibrio perfecto entre rendimiento y precio.

Los abrasivos nuevos e innovadores tienen un impacto significativo, no sólo en el propio proceso de rectificado, sino también en el rendimiento de la máquina rectificadora, y viceversa. Empresas como Norton | Saint-Gobain diseña nuevas muelas pensando en las rectificadoras actuales de alta calidad y alta rigidez. Una máquina rectificadora de avance lento utilizada en investigación y desarrollo de productos, por ejemplo, debe proporcionar una amplia flexibilidad de aplicación, ejecutar eficazmente diferentes formulaciones de muelas con afilado superior, continuo o no continuo y proporcionar una rigidez estática y dinámica suficiente en una gama de ajustes de potencia de rectificación. Según Norton | Saint-Gobain, sería problemático ajustar un nuevo producto abrasivo para que funcionara bien en una máquina en particular que, por ejemplo, tuviera una baja rigidez dinámica. Entonces, si ese producto funcionaba en una máquina con una mayor rigidez o una respuesta dinámica diferente, funcionaría de forma muy diferente.

Para obtener más información sobre el potencial de los granos de Norton Targa y el potencial de trabajar con la tecnología de muelas abrasivas de vanguardia, consulte "Blending Engineered Abrasives Improves Grinding Wheels" por el Dr. K. Philip Varghese y Mark J. Martin de Norton | Abrasivos Saint-Gobain en la fabricación y diseño aeroespacial.