La reducción del impacto medioambiental de las herramientas de corte es un aspecto clave para los fabricantes de herramientas. Varios son los aspectos que debe ser considerados: elección de la herramienta y condiciones de trabajo adecuadas, reciclabilidad y reutilización.
Cuando se trabaja con metales, una mala elección de la herramienta o de la estrategia de mecanizado puede marcar la diferencia entre el éxito y el fracaso. Así, por ejemplo, Sandvik menciona que una forma de reducir el consumo de energía es reducir la velocidad de corte y aumentar el avance y la profundidad de corte, lo que se traduce a su vez en una mayor vida útil de la herramienta.
Otro aspecto clave que se está considerando en la actualidad de cara a reducir el impacto medioambiental es el reciclado de las herramientas de metal duro, lo que permite además de consumir menos materiales críticos, reducir las emisiones de CO2.
Por último, cabe señalar que muchos fabricantes de herramientas de corte para operaciones de mecanizado están especializados en el diseño y la fabricación de herramientas de corte especiales que ofrecen soluciones a la medida de sus clientes. En estos casos el refilado de las herramientas de corte usadas, permite que las mismas puedan se empleada 3-4 veces y en consecuencia se reduce el consumo de materiales críticos y la huella de CO2 requerida para mecanizar una pieza.
El trabajo de investigación de esta tesis se desarrollará orientado a este último escenario, donde se han identificado los siguientes la necesidad de tener en cuenta los siguientes aspectos:
- tener acceso a los datos de las diferentes veces que la herramienta sea empleada en el mecanizado (vida de la herramienta en función de las condiciones de corte).
- búsqueda de condiciones de trabajo que permitan garantizar la certificación de las herramientas nuevas y reafiladas, que garantice la calidad esperada de las mismas.
- reducir el uso de las herramientas de corte nuevas alargando la vida útil
- determinación del RUL (Remanent Useful life)
Se desea realizar dichas acciones por medio de herramientas digitales que garanticen el intercambio seguro de datos entre empresas. Uno de los objetivos críticos es proporcionar información de las herramientas tanto antes como después del proceso, correlacionando con datos de producción. El estudio consta de la medición de la geometría de la herramienta, propiedades del material y del recubrimiento (material, grosor y homogeneidad del recubrimiento), calidad de la operación de reafilado antes de ser empleada. Dicha información se relacionará con la vida de la herramienta. Se pretende que cada herramienta de CW soldado sea reafilada hasta 4 veces, almacenando los datos de remanufactura para cada reafilado. Los datos de los ensayos realizado en el laboratorio de mecanizado y las plantas de producción se relacionarán con el análisis que se haya realizado de las herramientas y que servirá para realizar una estimación del RUL. Se llevará a cabo un ACV y un análisis de la huella de cada herramienta de corte que habría que asignará a las piezas mecanizadas.
El listado de tareas previsto de a realizar durante la tesis es el siguiente:
- Estado del arte sobre reciclado/reafilado de herramientas de corte e impacto medioambiental
- Definición del caso a estudio y plan experimental: herramientas de torneado de CW, PCD
- Seguimiento en las plantas de producción de mecanizado y de fabricación de herramientas de consumos de energía, vida de herramienta para las herramientas nuevas y refiladas.
- Caracterización de las herramientas nuevas y refiladas: geometría, integridad superficial,.
- Análisis de resultados y extracción de conclusiones: determinación del impacto medioambiental (huella de CO2, empleo de critical raw materials, etc ) para cada operación de mecanizado.
- Formación en las temáticas anteriormente citadas
- Redacción de Plan de Investigación y Tesis
- Redacción de artículos.
**Grupo de I+D**:Mecanizado de Alto Rendimiento
**Directores**:Pedro J. Arrazola
Tipo de contrato:
***
- Contrato Personal Investigador en Formación asociado a una ayuda predoctoral (ver condiciones de la ayuda aquí)
- Duración: 4 años
- Cuantía de la ayuda: a continuación, se indican los importes de ayuda para cada uno de los años.
**Concepto**
**Período beca y período de contrato**
**Cuantía (*)**
**Exención del importe de matriculación y del importe de lectura de tesis**
Ayudas
**DOC1 y DOC2,** 19.509,96€ brutos
**DOC3** 19.891,87€ brutos
**DOC4 **24.231,00€ brutos
Los beneficiarios de esta ayuda no abonarán cantidad alguna en concepto de matrícula en el programa de doctorado ni en concepto de lectura de tesis.
- Esta ayuda deberá ser renovada anualmente previa comprobación del rendimiento adecuado del doctorando/a
- Solicitud de la ayuda predoctoral / inscripción en la oferta
- Aportación de documentos adicionales
Otros:
- La tesis se real