Modelado Numérico y Optimización del Fresado del Núcleo de Panal de Nomex: Influencia de las Vibraciones Ultrasónicas Longitudinales y Longitudinal-Torsionales
Autores: Zarrouk, Tarik; Nouari, Mohammed; Bouali, Hicham
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Estructuras de panal de nomex
Excelencia en mecanizado
Herramientas de corte
Estudios experimentales
Vibraciones ultrasónicas
Estructuras de panal compuestas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Las estructuras de panal de Nomex (NHC) han experimentado actualmente un desarrollo significativo, principalmente en los sectores de la aeronáutica, aeroespacial, marina y automotriz. Esta expansión plantea desafíos notables relacionados con la mejora de la excelencia en el mecanizado, lo que requiere el uso de herramientas de corte particulares y técnicas adaptadas. Con esto en mente, se realizaron estudios experimentales para analizar las especificidades del fresado de núcleos de panal de Nomex integrando vibraciones ultrasónicas longitudinales a lo largo del eje de rotación de la herramienta de corte (UCK). Sin embargo, la alta velocidad de la herramienta y la inaccesibilidad de la interfaz herramienta-pieza complican la observación directa del proceso de corte. Para superar estos desafíos, se desarrolló un modelo numérico 3D para simular el fresado de estructuras de panal compuestas integrando vibraciones ultrasónicas longitudinales y longitudinal-torsionales. Este modelo fue desarrollado con el software Abaqus/Explicit, versión 2017. Los resultados obtenidos indican que la integración de vibraciones longitudinales-torsionales permite una reducción de las fuerzas de corte de hasta el 28%, una reducción en la acumulación de material frente a la herramienta de corte, con una reducción máxima del 30%, y una mejora en la calidad de la superficie mecanizada.
Descripción
Las estructuras de panal de Nomex (NHC) han experimentado actualmente un desarrollo significativo, principalmente en los sectores de la aeronáutica, aeroespacial, marina y automotriz. Esta expansión plantea desafíos notables relacionados con la mejora de la excelencia en el mecanizado, lo que requiere el uso de herramientas de corte particulares y técnicas adaptadas. Con esto en mente, se realizaron estudios experimentales para analizar las especificidades del fresado de núcleos de panal de Nomex integrando vibraciones ultrasónicas longitudinales a lo largo del eje de rotación de la herramienta de corte (UCK). Sin embargo, la alta velocidad de la herramienta y la inaccesibilidad de la interfaz herramienta-pieza complican la observación directa del proceso de corte. Para superar estos desafíos, se desarrolló un modelo numérico 3D para simular el fresado de estructuras de panal compuestas integrando vibraciones ultrasónicas longitudinales y longitudinal-torsionales. Este modelo fue desarrollado con el software Abaqus/Explicit, versión 2017. Los resultados obtenidos indican que la integración de vibraciones longitudinales-torsionales permite una reducción de las fuerzas de corte de hasta el 28%, una reducción en la acumulación de material frente a la herramienta de corte, con una reducción máxima del 30%, y una mejora en la calidad de la superficie mecanizada.