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Engranajes y elementos de transmisión
Muchas de las aplicaciones habituales de los tratamientos criogénicos están en el campo de las herramientas de mecanizado. Las utilizadas para la fabricación de engranajes (fresas madre, cortadores, brochas, afeitadores…) son especialmente complejas y caras ya que, a menudo, se diseñan y fabrican para una referencia concreta. Por otra parte, el tallado de engranajes es un trabajo delicado pero duro para las herramientas por lo que éstas tienen que ser afiladas continuamente.
Aunque el metal duro se usa en algunos casos, la mayor parte de estas herramientas se fabrican con aceros rápidos debido a su menor coste y, sobre todo, mayor tenacidad. Hoy en día la búsqueda de mejores prestaciones ha hecho que los aceros de origen pulvimetalúrgico sean la opción más utilizada. Asimismo, el uso de recubrimientos PVD es casi obligado para cualquier herramienta de este tipo destinada a la fabricación de grandes series.
El proceso criogénico multietapa Cryobest® es especialmente eficaz en este tipo de herramientas ya que los aceros rápidos, tanto convencionales como pulvimetalúrgicos, suelen responder muy bien al proceso. No hay que perder de vista que el tratamiento se aplica una única vez afectando permanentemente a todo el volumen de la herramienta. Cuantas más veces se hayan de afilar (y recubrir) las herramientas, mayor será el beneficio.
En Cryobest se tratan habitualmente herramientas como fresas madre, cortadores,brochas, plaquitas, etc. destinados a la fabricación de elementos de transmisión con muy buenos resultados. Como puede verse en los ejemplos de aplicación, el tratamiento criogénico multietapa es una vía sencilla pero efectiva para conseguir importantes reducciones de costes y aumentos de productividad en este sector.
Aparte de lo comentado para las herramientas, esta tecnología también tiene un gran potencial para mejorar las prestaciones de los materiales usados en la fabricación de elementos de transmisión como, por ejemplo, los aceros cementados. No hay que olvidar que estos componentes se diseñan para soportar grandes esfuerzos y que las propiedades del material con el que están fabricados son un criterio decisivo para lograr las prestaciones y la fiabilidad deseadas. La resistencia al desgaste y la fatiga son dos características que pueden mejorarse significativamente con el proceso Cryobest® pero también pueden conseguirse efectos positivos en la resistencia al “pitting”, la disipación de calor, la estabilidad dimensional, la resistencia a la corrosión...
Al igual que con otras tecnologías, los tratamientos criogénicos están llegando a este tipo de aplicaciones a través del automovilismo de competición. Este tipo de procesos se están haciendo populares, principalmente en Norteamérica, porque mejoran notablemente las prestaciones y la fiabilidad de embragues, discos de freno, muelles, bloques de motor, culatas, pistones, rodamientos, cigüeñales, bielas… y, por supuesto, elementos de transmisión (cajas de cambios, diferenciales, árboles, piñones, etc.)
Aparte de las evidencias empíricas, durante los últimos años se han realizado diversos estudios acerca de los efectos de los tratamientos criogénicos en los aceros de cementación que confirman el efecto beneficioso de este tipo de procesos en la dureza, la resistencia al desgaste, la resistencia a la flexión, la fatiga de contacto superficial y el límite de fatiga del material. Por otra parte, gracias a la reducción de austenita residual, la estabilidad dimensional es mayor lo cual es muy importante para prevenir problemas de ruido en engranajes de precisión.
El proceso Cryobest® es una forma económica y respetuosa con el medio ambiente de incrementar las prestaciones y la fiabilidad de los elementos de transmisión. Si se tiene en cuenta desde las fases de diseño, además puede ser una valiosa herramienta para conseguir significativas reducciones de tamaño y peso en este tipo de componentes.
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