Trabajo final Aspectos Básicos (A)

El tema sobre el que se ha desarrollado el TFM es la modelización de los procesos de mecanizado, mediante la cual se pretende tener un mejor conocimiento de este tipo de procesos tan importantes en la fabricación. En base a la bibliografía disponible se ha realizado un algoritmo predictivo y un modelo de elementos finitos. Estas son dos herramientas muy útiles. El algoritmo se basa en la teoría analítica y permite caracterizar toda la zona en la que se produce el corte, incluyendo las tensiones producidas, temperaturas alcanzadas, velocidades de deformación, fuerzas, etcétera, todo ello partiendo de las condiciones de corte, es decir, la anchura y profundidad del corte, el ángulo con el que se realiza y la velocidad. Por otro lado, el modelo de elementos finitos realiza un análisis térmico del proceso, obteniendo la distribución de la temperatura en la zona de corte. El objetivo de ambos es comprender con mayor precisión qué es lo que sucede durante el mecanizado.

Por lo general, para seleccionar las condiciones de corte que se van a emplear en un proceso de mecanizado en la industria, se recurre a la experiencia, diferentes tablas y datos experimentales. Con ello, se trata de encontrar unas condiciones de forma que se termine el trabajo en el tiempo necesario, con el acabado requerido y cuidando el desgaste de la herramienta (este desgaste es muy importante y se puede tender a ser conservador al considerar su ciclo de vida). Mediante el algoritmo y el modelo de elementos finitos se podría conocer de antemano una estimación de qué es lo que va a ocurrir durante ese proceso, permitiendo predecir con mayor precisión el resultado. No sólo eso, sino que también puede emplearse para seleccionar las condiciones de corte más apropiadas para optimizar el proceso, reduciendo el consumo de energía y el desgaste de la herramienta. A su vez, también se puede encontrar su uso para permitir modelizar los procesos de mecanizado de materiales especialmente difíciles como pueden ser las superaleaciones.

Como se ve, de forma general las aplicaciones y mejoras que pueden permitir las teorías del mecanizado y su aplicación en la forma de algoritmos predictivos y modelos de elementos finitos se centran en la industria, especialmente en la optimización de procesos, que a su vez puede llevar a un ahorro económico.

Respecto a la conveniencia (o no) de proteger los resultados lo encuentro un tema en la que pueden caber prácticas distintas dependiendo de quien desarrolle la investigación. Un aspecto importante a tener en cuenta es que todo lo que he expuesto anteriormente también requiere de una gran cantidad de datos experimentales para contrastar los datos con el objetivo de mejorar las propias teorías. Esto datos, además, son en ocasiones muy complejos de obtener, como puede ser el caso de la temperatura. La necesidad de datos experimentales también se extiende al material. Los procesos de mecanizado van a depender en gran medida del material sobre el que se trabaja y para obtener buenos resultados se requiere de un modelo termo-visco-plástico del mismo (uno muy empleado es el de Johnson-Cook). Todo esto hace necesario un gran trabajo que sin duda se beneficiaría de tener una gran cantidad de organismos y empresas que compartiesen sus resultados. Sin embargo, como ya he dicho, esto también puede dar (en principio) cierta ventaja a una empresa que puede no desear compartir sus resultados con el exterior, recurriendo, por ejemplo, al secreto industrial.

En definitiva, la aplicación de las teorías del mecanizado mediante algoritmos predictivos y modelos de elementos finitos pueden permitir un mayor control sobre los procesos de producción, permitiendo una mejor previsión del desgaste de la herramienta y el acabado superficial, así como un ahorro económico. Sin embargo, también requieren de una gran experimentación para la corroboración de resultados y realización de los necesarios modelos del material. Esto, sin duda, se facilitaría con una colaboración general, pero las empresas también pueden recurrir al secreto industrial para evitar que otros empleen sus resultados.