ES2351795T3 - Instalación de granulado por ultrasonidos que tiene un sonotrodo y al menos un proyectil. - Google Patents

Instalación de granulado por ultrasonidos que tiene un sonotrodo y al menos un proyectil. Download PDF

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ES2351795T3
ES2351795T3 ES05300625T ES05300625T ES2351795T3 ES 2351795 T3 ES2351795 T3 ES 2351795T3 ES 05300625 T ES05300625 T ES 05300625T ES 05300625 T ES05300625 T ES 05300625T ES 2351795 T3 ES2351795 T3 ES 2351795T3
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Patrick Cheppe
Vincent Desfontaine
Jean-Michel Duchazeaubeneix
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Abstract

Instalación de granallado por ultrasonidos que tiene un sonotrodo y al menos un proyectil destinado a ser puesto en movimiento por el sonotrodo (11), caracterizado por el hecho de que el proyectil tiene: - una dureza superior o igual a 800 HV; - una densidad superior o igual a 8 g/cm3; y - una dimensión mayor inferior o igual a 1,5 mm; teniendo el sonotrodo un cuerpo (4) de metal revestido con un depósito (5) en la superficie de un material más duro que el metal de base y un espesor superior o igual a 0,5 mm.

Description

El presente invento se refiere a una instalación de granallado por ultrasonidos que tiene al menos un proyectil.
Los procedimientos e instalaciones de granallado por ultrasonidos están descritos especialmente en las patentes francesas FR 2.815.280 y FR 2.815.281 que utilizan al menos un sonotrodo que tiene un cuerpo de titanio para permitir un movimiento de los proyectiles destinados a provocar tensiones de compresión en la pieza tratada.
Las publicaciones US 6.490.899 B2, US 6.343.495 B1, US 6.467.321 B2, US
6.336.844 B1, US 6.289.705 B1, US 6.508.093 B2, US 2003/0115922 A1, US 6.505.489 B2 Y US 6.536.109 B2 se refieren también al granallado por ultrasonidos.
Los proyectiles utilizados y descritos hasta ahora en estas patentes son principalmente bolas de acero cuyo diámetro es por ejemplo 2 mm. La utilización de estos proyectiles no permite obtener una intensidad de tratamiento suficiente en superficies cóncavas que tienen un radio de curvatura menor que el de los proyectiles
o en el fondo de ciertos abultamientos.
La solicitud JP 7-308.859 describe un tratamiento de granallado por medio de proyectiles de carburo de tungsteno.
La solicitud WO 95/17.994 describe una instalación de granallado por ultrasonidos.
El presente invento contempla, según un primer aspecto, solucionar este inconveniente, y lo soluciona gracias a una instalación de granallado por ultrasonidos según la reivindicación 1, en la que el proyectil tiene:
-una dureza superior o igual a 800 HV, preferiblemente superior o igual a 1.300 HV;
-una densidad superior o igual a 8 g/cm3, mejor superior o igual a 12 g/cm3; y
-una dimensión mayor inferior o igual a 1,5 mm.
La utilización de tal proyectil permite tratar zonas difícilmente accesibles con los proyectiles convencionales, que tienen radios de curvatura pequeños, especialmente inferiores a 1,5 mm, siendo el proyectil no obstante capaz de adquirir una energía cinética suficientemente grande para generar el nivel de tensión deseado en la pieza y siendo compatible con la utilización de un sonotrodo.
El proyectil es preferiblemente de forma casi esférica, especialmente con una tolerancia máxima de más o menos 60 �m en su esfericidad.
Preferiblemente, el proyectil tiene en la superficie al menos un material no ferroso, ventajosamente de carburo de tungsteno (WC). El proyectil puede ser realizado totalmente de carburo de tungsteno.
Por otra parte, la presencia de hierro en los proyectiles convencionales de acero de las instalaciones de granallado conocidas implica la formación en la pieza tratada de un depósito ferroso y/o de incrustaciones que deben a continuación ser eliminadas bajo pena de oxidarse, lo que obliga a tener que limpiar la pieza tras el granallado. Esta operación de limpieza se denomina también descontaminación y se realiza en baños. Por ejemplo, se utilizan baños de ataque químico que bajan el nivel de las tensiones residuales y reducen el comportamiento en fatiga de la pieza.
El proyectil puede tener en superficie al menos un material no ferroso y tener una densidad superior o igual a 12 g/cm3.
El material no ferroso es ventajosamente carburo de tungsteno (WC).
El proyectil puede tener:
-un núcleo de al menos un primer material, y
-al menos un segundo material del primero en una envoltura que rodea el núcleo.
Tal proyectil, compuesto, puede permitir por ejemplo utilizar, para realizar el núcleo, un material menos noble que el utilizado para realizar la envoltura, lo que puede contribuir a disminuir los costes. Esto puede incluso permitir utilizar para el núcleo un material más denso pero que no tenga una dureza suficiente.
Preferiblemente, el segundo material tiene una dureza superior a la del primero, especialmente una dureza superior o igual a 800 HV, mejor superior o igual a 1.300 HV, y preferiblemente también el segundo material es uno no ferroso, por ejemplo carburo de tungsteno (WC).
El hecho de que el sonotrodo tenga un cuerpo metálico, preferiblemente titanio, revestido por un depósito de un material más duro que el metal de base con un espesor superior o igual a 0,5 mm, ventajosamente a base de carburo de tungsteno permite obtener una resistencia al desgaste (abrasión) mucho mayor que la del sonotrodo, especialmente durante la utilización de proyectiles que tienen las características definidas anteriormente sin perjudicar el funcionamiento acústico del sonotrodo.
El espesor es preferiblemente superior o igual a 0,75 mm, estando por ejemplo comprendido entre 0,9 mm y 1,1 mm.
El cuerpo puede estar realizado, al menos parcialmente y mejor totalmente, de titanio forjado.
La parte demandante ha podido en efecto constatar que el titanio forjado podía ser utilizado para la fabricación de un sonotrodo, lo que puede permitir por ejemplo diversificar las fuentes de aprovisionamiento en caso de penuria de titanio obtenido por laminado, utilizado hasta ahora para fabricar los sonotrodos.
La cámara de tratamiento en la que los proyectiles son puestos en movimiento por el sonotrodo puede tener al menos una pared o excrecencia que se apoya contra la pieza que se trata.
Tal dispositivo puede tener la ventaja de permitir la utilización de proyectiles de tamaño relativamente pequeño sin temor de que se encajen en una abertura de la pieza tratada, estando tal abertura obturada por la pared o excrecencia de la cámara antes citada, y de delimitar las zonas de tratamiento, lo que tiene la ventaja de evitar operaciones de enmascaramiento/desenmascaramiento.
El dispositivo de tratamiento de al menos una pieza por granallado, que tiene el sonotrodo y la cámara de tratamiento en la que los proyectiles pueden ser puestos en movimiento por el sonotrodo, puede tener un elemento de relleno cuya forma se adapta sensiblemente con la de una cara de la pieza que hay que tratar situada en el lado opuesto al sonotrodo.
Tal elemento de relleno puede permitir acelerar la vuelta de los proyectiles hacia el sonotrodo o evitar que algunos proyectiles no vuelvan hacia el sonotrodo.
-La amplitud de vibración del sonotrodo puede escogerse de forma que provoque en la pieza que se trata unas tensiones que correspondan por lo menos a una intensidad ALMEN de F8A, teniendo el proyectil una superficie de un material no ferroso.
El sonotrodo puede tener al menos una cavidad en la que la pieza que se trata esté aplicada parcialmente. Así, la pieza que se trata no está aplicada totalmente en el interior de esta cavidad.
La cavidad está por ejemplo realizada en una cara de extremo sensiblemente plana del sonotrodo.
Tal dispositivo permite tratar más fácilmente y más rápidamente piezas que tienen partes salientes, las cuales pueden estar parcialmente aplicadas en la cavidad del sonotrodo y que reducen el tiempo de tratamiento.
El trayecto entre la superficie vibrante del sonotrodo y la pieza tratada puede ser acortada, y la cavidad puede ser realizada por ejemplo con caras inclinadas que contribuyan a orientar los proyectiles hacia ciertas zonas de la pieza para tratar, que de otro modo serían más difíciles de alcanzar y/o que contribuyen a reducir la incidencia de los proyectiles, aumentando así la fuerza de impacto y reduciendo el tiempo de tratamiento.
El sonotrodo es por ejemplo excitado en una frecuencia comprendida entre 10 y 60 kHz, por ejemplo una frecuencia del orden de 15 kHz, por ejemplo una frecuencia del orden de 15 kHz, 20 kHz o 40 kHz.
Por otra parte, la patente US 6.536.109 muestra cómo tratar una pluralidad de pies de palas por granallado disponiéndolas en un recinto, estando el eje longitudinal de las palas orientado paralelamente al eje longitudinal del sonotrodo.
Aspectos del invento permiten mejorar todavía el tratamiento de al menos un pie de una pala, teniendo la pala un eje longitudinal cuando se dispone el pie de tal forma que el eje longitudinal de la pala sea sensiblemente perpendicular al eje longitudinal del sonotrodo.
Se puede disponer contra una cara de extremo del pie de la pala, situada sensiblemente opuesta a la pala, una contera elásticamente deformable.
Ventajosamente, se llena el espacio situado detrás de la cara lateral del pie opuesto al sonotrodo con un elemento de relleno cuya forma se adapta sensiblemente a la de esta cara.
Una pieza tratada en una instalación de granallado según el invento puede tener una superficie granallada desprovista de un depósito o de incrustaciones ferrosas y teniendo al menos una parte cóncava con un radio de curvatura inferior o igual a 1,5 mm, especialmente inferior o igual a 0,7 mm. La superficie granallada tiene preferiblemente un nivel de tensión de intensidad ALMEN superior o igual a F8A.
La patente describe además un dispositivo de granallado de una pieza que tiene unos alvéolos abiertos radialmente hacia el exterior en su periferia, teniendo este dispositivo una cámara de tratamiento abierta sobre el sonotrodo, estando esta cámara de tratamiento atravesada por una zona periférica de la pieza que tiene los alvéolos, estando la pieza impulsada en rotación con relación al sonotrodo alrededor de un eje sensiblemente paralelo al eje longitudinal del sonotrodo.
La patente describe además un dispositivo de granallado de una pieza que tiene una garganta anular en la periferia, especialmente una garganta que tiene una sección transversal con un estrangulamiento, teniendo el dispositivo una cámara de tratamiento que tiene paredes laterales dispuestas a una parte y a otra de la pieza, especialmente una paredes laterales que recubren las caras laterales de la pieza, una pared de fondo que une las paredes laterales, estando esta pared de fondo atravesada por una abertura que desemboca en el sonotrodo de forma que permita que los proyectiles impacten en el sonotrodo y de ser puestos en movimiento por éste en la cámara de tratamiento, estando la cámara de tratamiento dispuesta de forma que pueda ser atravesada por la pieza, siendo ésta impulsada en rotación alrededor de un eje sensiblemente perpendicular al eje longitudinal del sonotrodo.
La patente describe además un dispositivo de granallado que tiene una cámara de tratamiento abierta sobre un sonotrodo y un deflector para reenviar los proyectiles presentes en la cámara de tratamiento y puestos en movimiento por el sonotrodo hacia la superficie para tratar.
El deflector tiene por ejemplo una forma cónica de forma que permita tratar una pared tubular, por ejemplo una perforación pasante. La cámara de tratamiento puede por ejemplo estar definida entre una parte superior que tiene el deflector y una parte inferior que tiene el sonotrodo.
La patente describe además un dispositivo de granallado de una pieza cilíndrica provista en un extremo de un dentado, teniendo este dispositivo un sonotrodo y una cámara de tratamiento atravesada por el dentado, siendo la pieza impulsada en rotación alrededor de un eje perpendicular al eje longitudinal del sonotrodo, teniendo la cámara de tratamiento un deflector para reenviar los proyectiles hacia el fondo de las gargantas dispuestas entre los dientes del dentado.
En una variante la pieza es impulsada en rotación alrededor de un eje sensiblemente paralelo al eje longitudinal del sonotrodo, y la cámara de tratamiento tiene paredes inclinadas para reenviar proyectiles hacia las caras radialmente interiores y radialmente exteriores de los dientes del dentado.
En otra variante el dentado está totalmente aplicado en la cámara de tratamiento, la cual puede tener un deflector cónico central que permite reenviar los proyectiles hacia la superficie radialmente interior de los dientes del dentado y un deflector periférico que permite reenviar proyectiles hacia la superficie radialmente exterior de los dientes del dentado. La pieza puede ser impulsada o no con relación al sonotrodo, alrededor de un eje sensiblemente paralelo longitudinal de éste.
La patente describe además un dispositivo de granallado de una pieza que tiene un fileteado, teniendo este dispositivo un sonotrodo y una cámara de tratamiento delimitada al menos parcialmente por un deflector introducido en el interior del fileteado, teniendo este deflector una pared inclinada con relación al eje longitudinal del sonotrodo de forma que reenvíe los proyectiles hacia un filete del fileteado. El eje del sonotrodo puede ser sensiblemente paralelo al eje del fileteado. Pueden estar previstos medios para provocar un movimiento relativo del deflector con relación a la pieza que se trata. Esta última puede por ejemplo ser impulsada en rotación alrededor del eje longitudinal del sonotrodo.
El invento podrá comprenderse mejor por la lectura de la descripción detallada que sigue de ejemplos de aplicación no limitativos de éste y del examen del dibujo anejo, en el que:
-
la figura 1 representa de forma esquemática un ejemplo de proyectil según un aspecto del invento;
-
la figura 2 representa de forma parcial y esquemática, en sección, una pieza que tiene una parte cóncava con un radio de curvatura pequeño;
-
la figura 3 es una sección transversal en un plano medio de un proyectil compuesto conforme a otro aspecto del invento;
-
la figura 4 representa de forma esquemática y parcial una instalación de granallado según otro aspecto del invento;
-la figura 5 representa el detalle IV de la figura 3;
-
la figura 6 es una sección esquemática y parcial axial de un sonotrodo realizada de acuerdo con otro aspecto del invento;
-las figuras 7 y 8 representan de forma esquemática y parcial una instalación de granallado de pies de palas de acuerdo con otro aspecto del invento; y
-
la figura 9 representa de forma esquemática y parcial un ejemplo de pieza para tratar;
-
la figura 10 representa de forma esquemática una instalación de granallado que puede ser utilizada para tratar la pieza de la figura 9;
-las figuras 11 a 13 representan otros ejemplos de instalación de granallado;
-
la figura 14 representa de forma esquemática y parcial otro ejemplo de pieza para tratar;
-las figuras 15 a 17 representan ejemplos de instalaciones de granallado que pueden ser utilizadas para tratar la pieza de la figura 15; y
-las figuras 18 y 19 representan otros ejemplos de instalaciones de granallado.
Proyectiles
El invento consta de un proyectil en una instalación de granallado que consta de un sonotrodo de puesta en vibración en frecuencias ultrasónicas por un generador adecuado. Este proyectil se caracteriza por una dureza superior o igual a 800 HV, una densidad superior o igual a 8 g/cm3 y una dimensión mayor inferior o igual a 1,5 mm.
En la figura 1 se ha representado un proyectil 1 que responde a esta definición, de forma sensiblemente esférica, correspondiendo la dimensión mayor indicada antes al diámetro d de la esfera. Preferiblemente, la tolerancia en la esfericidad es mayor que o menor de 60 �m.
Preferiblemente, la dureza es superior o igual a 1.300 HV y la densidad es superior o igual a 12 g/cm3.
El proyectil 1 está por ejemplo realizado de carburo de tungsteno o de cualquier otro material que tenga la dureza y densidad requeridas. El carburo de tungsteno consta por ejemplo de un aglutinante de cobalto o níquel.
Preferiblemente, el material utilizado es uno no ferroso, lo que implica las ventajas expuestas anteriormente.
En un ejemplo de puesta en práctica del invento el proyectil 1 es una bola de diámetro d igual a 0,91 mm de carburo de tungsteno (WC). Tal proyectil se utiliza por ejemplo en una instalación de granallado por ultrasonidos y propulsado por la superficie vibrante de un sonotrodo cuya amplitud de vibración es del orden de 60 a 80
�m, de forma que la energía cinética del proyectil que impacta en la pieza para tratar pueda generar tensiones al término del tratamiento de la pieza de una intensidad ALMEN de al menos F8A.
La frecuencia de excitación del sonotrodo está por ejemplo comprendida entre 10 y 60 kHz, por ejemplo 20 kHz. La frecuencia puede ser escogida en función de las características de la zona para tratar y por criterios de tratamiento impuestos por ejemplo.
El pequeño tamaño del proyectil 12 hace posible tratar superficies cóncavas de radio de curvatura r relativamente pequeño, como está ilustrado en la figura 2, por ejemplo con un radio de curvatura r inferior o igual a 0,7 mm.
El proyectil 1 puede ser compuesto, lo que se ha ilustrado en la figura 3, con por ejemplo un núcleo 2 de un primer material y una envoltura 3 de un segundo material, preferiblemente más duro que el primero y no ferroso, siendo la dureza del segundo material por ejemplo superior o igual a 800 HV, mejor superior o igual a 1.300 HV, siendo este segundo material preferiblemente carburo de tungsteno.
El núcleo puede por ejemplo ser de acero, de uranio, o de cualquier otro material compatible con el depósito sobre éste del segundo material y con la obtención de tensiones de compresión generadas por el granallado.
Sonotrodos
De acuerdo con el invento, como se ha ilustrado en las figuras 4 y 5, el sonotrodo 11 utilizado para poner en movimiento los proyectiles 1, especialmente los de carburo de tungsteno antes citados, tiene un cuerpo 4 de titanio revestido, en su lado destinado a recibir el impacto de los proyectiles, por un depósito 5 de un material más duro que el titanio con un espesor e superior o igual a 0,5 mm. Preferiblemente, la superficie exterior del depósito es reparada (rectificada o mecanizada) con el fin de devolver el sonotrodo a su forma inicial. El material que constituye el depósito 5 es por ejemplo carburo de tungsteno depositado sobre el titanio por cualquier procedimiento adaptado, especialmente por un procedimiento aplicado por la sociedad francesa TECHNOGENIA (Saint Joriez). Por ejemplo, el espesor e es superior o igual a 0,75 mm, mejor superior o igual a 0,9 mm, por ejemplo del orden de 1 mm.
El cuerpo 4 del sonotrodo puede ser realizado, al menos parcialmente, de titanio forjado, por ejemplo de titanio Ti 10.2.3. En efecto, el titanio forjado resiste las tensiones provocadas durante el funcionamiento del sonotrodo por las vibraciones ultrasónicas.
Como se ha ilustrado en la figura 6, la cara vibratoria 7 del sonotrodo 11 que recibe los impactos de los proyectiles puede tener al menos una cavidad 8 en la que está parcialmente aplicada la pieza 93 para tratar. La cara vibratoria 7, con la excepción de la cavidad 8, es por ejemplo plana y orientada sensiblemente perpendicular al eje longitudinal X del sonotrodo 11.
La parte de la pieza 9 que está aplicada en la cavidad 8 es por ejemplo un pie o una plataforma de álabe, un saliente en un árbol.
La cavidad 8 está por ejemplo limitada por las paredes inclinadas 90 y 91 que pueden por ejemplo estar dispuestas según un diedro en el caso en que la parte de la pieza 9 tratada sea sensiblemente rectilínea.
La inclinación de las paredes 90 y 91 permite a los proyectiles alcanzar las caras opuestas de la parte de la pieza 9 aplicada en la cavidad 8 con una incidencia menor.
Instalaciones de granallado
Las instalaciones de granallado a las que se refiere el invento tienen al menos un sonotrodo y al menos un proyectil puesto en movimiento por el sonotrodo de forma que hagan impacto en la pieza que tratar, directamente o tras una reflexión en al menos un deflector, el cual puede estar constituido por ejemplo por una pared del recinto de tratamiento.
Este proyectil puede ser por ejemplo uno de los definidos anteriormente, estando especialmente realizado por carburo de tungsteno o de acero con una estructura compuesta.
La amplitud de vibración del sonotrodo se escoge por ejemplo de forma que se provoquen en la pieza que tratar unas tensiones que correspondan a una intensidad ALMEN superior o igual a F8A. Esta amplitud está preferiblemente comprendida entre 1 �m y 300 �m.
Según la naturaleza y especialmente la forma de la pieza que tratar la instalación de granallado puede tener diversas configuraciones.
Cuando la pieza que tratar es por ejemplo una pala que tiene un eje longitudinal Y, como se ha ilustrado en las figuras 7 y 8, y que tiene un pie 10 que sirve para su fijación en un soporte de forma anular, la pala 9 está orientada preferiblemente con el eje longitudinal Y sensiblemente perpendicular al eje longitudinal del sonotrodo 11, lo que facilita el tratamiento de las caras laterales 17 y 18 del pie 10.
Preferiblemente para tal pieza los proyectiles que se emplean son pequeñas bolas de carburo de tungsteno de diámetro inferior o igual a 1,2 mm, por ejemplo del orden de 0,91 mm.
La instalación 12 tiene ventajosamente en este ejemplo una parte movible 13a que soporta un elemento de relleno 14 que tiene una parte 15 cuya forma está adaptada a la de la cara lateral 17 opuesta al sonotrodo 11, una parte móvil 13b y una parte fija 13c situada encima del sonotrodo 11 a una distancia inferior al diámetro del proyectil, preferiblemente casi igual al tercio del diámetro del proyectil.
La parte fija 13c tiene el papel de conservar los proyectiles en reposo en el sonotrodo con objeto de hacer libre la manipulación de las partes 13a y 13b sin riesgo de dispersar los proyectiles por fuera de la cámara de tratamiento 30.
Dado el caso, la parte movible 13a puede tener un segundo elemento de relleno 19 que tiene una parte 20 cuya forma está adaptada a la de la otra cara lateral 18, de forma que se permita el tratamiento de la cara lateral 17 tras el volteo de la parte móvil 13b.
Esta última se mantiene en su sitio en un alojamiento 22 definido en el ejemplo considerado entre dos partes 24 y 25 que pueden ser desplazadas una con respecto a otra, por ejemplo por un movimiento de rotación como se ha ilustrado. La cara interior de cada una de las partes 24 y 25 que hacen contacto con la pala 9 puede ser definida por una parte movible 26 cuya forma está adaptada a la de la pala 9, lo que permite cambiando la parte movible 26 adaptar la instalación a otras piezas para tratar.
Las partes 24 y 25 puede igualmente tener juntas 27 de un material elásticamente deformable, estando estas juntas 27 destinadas a cerrar de forma estanca a los proyectiles la cámara de tratamiento 30.
Sobre todo cuando el pie 10 tiene al menos una abertura en su cara extrema 33 opuesta a la pala 9, se puede aplicar una contera 31 de un material elásticamente deformable contra esta cara extrema 33 con objeto de impedir que los proyectiles atraviesen la o las aberturas antes citadas. La contera 31 puede estar fijada al extremo de un soporte 32 realizado por ejemplo de un material sintético resistente a los impactos de los proyectiles durante la duración del tratamiento del pie 10.
Bien entendido, el invento puede encontrar su aplicación en un gran número de piezas.
En el ejemplo ilustrado en las figuras 9 y 10 la pieza 41 para tratar tiene unos alvéolos 40 repartidos en su circunferencia.
Esta pieza 41 puede ser impulsada en rotación alrededor de un eje de rotación paralelo al eje longitudinal del sonotrodo 11, atravesando los alvéolos 40 una cámara de tratamiento 42 cerrada inferiormente por un sonotrodo 11 y superiormente por una pared 43 susceptible de ser sustituida por el sonotrodo 11, de forma que se trate la superficie opuesta de la pieza al mismo tiempo.
Para una pieza que tiene una garganta anular 44 en su periferia, como se ha ilustrado en la figura 11, la instalación puede por ejemplo tener unas paredes laterales 45 que recubren lateralmente la pieza para tratar y una pared de fondo 47 que une las paredes 45 y que cierra la cámara de tratamiento 44, siendo esta pared 47 atravesada por una abertura 46 que permite a los proyectiles 1 puestos en movimiento por el sonotrodo 11 hacer impacto en la pieza para tratar.
Esta última puede por ejemplo ser impulsada en rotación alrededor de un eje W perpendicular al eje longitudinal X del sonotrodo.
Para tratar el borde interior 49 de una perforación 50 de una pieza 51, como se ha ilustrado en la figura 12, se puede por ejemplo prever una cámara de tratamiento 50 cerrada superiormente y que desemboca inferiormente en la cara vibratoria del sonotrodo 11.
Dado el caso, como se ha ilustrado en la figura 13, se puede realizar la cámara de tratamiento con al menos un deflector central 52, por ejemplo de forma cónica, de manera que los proyectiles, rebotando en el deflector, puedan llegar con una incidencia menos elevada al borde 49.
Para tratar una pieza 60 que tiene por ejemplo una forma cilíndrica con un extremo dentado 61 denominado también garra o ***, como se ha ilustrado en la figura 14, se puede utilizar por ejemplo una de las instalaciones de las figuras 15 a 17.
En la configuración de la figura 15 la pieza 60 es impulsada en rotación alrededor de un eje K perpendicular al eje longitudinal X del sonotrodo 4, y el tratamiento de granallado del dentado 61 se realiza haciendo pasar ésta a través de un recinto de tratamiento 63 que tiene una pared 64 inclinada oblicuamente para reenviar los proyectiles que vienen de la superficie vibratoria del sonotrodo 11 hacia el fondo de las gargantas formadas entre los dientes, estando la pared 64 inclinada por ejemplo sensiblemente a 45º con relación al eje longitudinal X del sonotrodo 11.
En la configuración de la figura 16 la pieza 60 es impulsada en rotación alrededor de un eje T que es paralelo al eje X del sonotrodo 11, estando el fondo de las gargantas dispuestas entre los dientes del dentado 61 frente a la superficie vibratoria del sonotrodo 11.
La cámara de tratamiento puede tener unas paredes 66 inclinadas oblicuamente con relación al eje longitudinal X del sonotrodo, para respectivamente reenviar los proyectiles hacia las caras 68 y 69 radialmente exterior y radialmente interior de los dientes del dentado 61.
En la configuración de la figura 17 el sonotrodo 11 es suficientemente ancho para tratar el conjunto del dentado 61 a la vez, teniendo la cámara de tratamiento por ejemplo en su centro un deflector cónico 62 que permite reenviar los proyectiles hacia la cara radialmente interior 69 de la pieza 60.
La cámara de tratamiento puede igualmente tener una pared periférica 70 de forma cónica que perita reenviar los proyectiles hacia la cara radialmente exterior 68 de la pieza 60. Esta última puede ser impulsada o no en rotación alrededor de un eje confundido con el eje longitudinal X del sonotrodo.
En la figura 18 se ha ilustrado la posibilidad de tratar una perforación 73 así como las dos caras de entrada 74 y 75 de la pieza 72.
Se ha ilustrado en la figura 19 la posibilidad de granallar un fileteado 78 introduciendo en el interior de éste un deflector 79 que define, al menos parcialmente, una cámara de tratamiento, que tiene una pared 80 inclinada con respecto al eje longitudinal X del sonotrodo 11, lo que permite orientar los proyectiles hacia los filetes 81 del fileteado 78.
En todos los ejemplos que anteceden se pueden utilizar varios sonotrodos simultáneamente para tratar una misma pieza.
Estas diferentes configuraciones pueden ser aplicadas en estática. Por el contrario, cuando la pieza es impulsada en rotación, ésta puede serlo de forma continua o intermitente.
Una mezcla de proyectiles de naturalezas diferentes y/o dimensiones puede ser utilizada llegado el caso.
El invento no está limitado a los ejemplos que acaban de describirse, y encuentra su aplicación en todas las piezas utilizadas en los sectores de la aeronáutica y del automóvil, especialmente los álabes, palas, turbinas, engranajes, fileteados, alvéolos de recepción de pies de pala, órganos de fijación de todos los tipos, cordones de soldadura, radios de empalme, álabe/vena, bolsas intercales, etc...
En toda la descripción, comprendidas las reivindicaciones, la expresión “que
tiene un” debe ser comprendida como sinónimo de “que tiene al menos un”, salvo que
se especifique lo contrario.
Las características de los diferentes ejemplos de puesta en práctica del invento pueden ser combinadas entre sí.

Claims (26)

1. Instalación de granallado por ultrasonidos que tiene un sonotrodo y al menos un proyectil destinado a ser puesto en movimiento por el sonotrodo (11), caracterizado por el hecho de que el proyectil tiene:
-
una dureza superior o igual a 800 HV;
-
una densidad superior o igual a 8 g/cm3; y
-una dimensión mayor inferior o igual a 1,5 mm; teniendo el sonotrodo un cuerpo (4) de metal revestido con un depósito (5) en la superficie de un material más duro que el metal de base y un espesor superior o igual a 0,5 mm.
2.
Instalación según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que la dureza del proyectil es superior o igual a 1.300 HV.
3.
Instalación según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada por el hecho de que el proyectil (1) es sensiblemente esférico, especialmente con una tolerancia máxima de más o menos 60 �m.
4.
Instalación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que la densidad del proyectil es superior o igual a 12 g/cm3.
5.
Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que el proyectil tiene en la superficie al menos un material no ferroso.
6.
Instalación según la reivindicación anterior, caracterizada por el hecho de que el proyectil tiene en la superficie al menos carburo de tungsteno (WC).
7.
Instalación según la reivindicación anterior, caracterizada por el hecho de que el proyectil está totalmente realizado de carburo de tungsteno.
8.
Instalación de granallado según una de las reivindicaciones anteriores, teniendo el proyectil un núcleo (2) de al menos un primer material y que tiene al menos un segundo material diferente del primero en una envoltura (3) que rodea el núcleo.
9.
Instalación según la reivindicación anterior, caracterizada por el hecho de que el segundo material tiene una dureza superior o igual a la del primero.
10.
Instalación según la reivindicación anterior, caracterizada por el hecho de que el segundo material es un material no ferroso.
11.
Instalación según una de las dos reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que el segundo material tiene una dureza superior o igual a 800 HV, mejor superior o igual a 1.300 HV.
12.
Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizada por el hecho de que el segundo material tiene carburo de tungsteno.
13.
Instalación según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el espesor es superior o igual a 0,75 mm, mejor 0,9 mm.
14.
Instalación según una de las reivindicaciones 1 y 13, caracterizada por el hecho de que el depósito es un depósito a base de carburo de tungsteno (WC).
15.
Instalación según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizada por el hecho de que el sonotrodo tiene un cuerpo realizado al menos parcialmente de titanio.
16.
Instalación según una de las dos reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que el sonotrodo tiene un cuerpo realizado al menos parcialmente de titanio forjado.
17.
Instalación según una de las reivindicaciones anteriores, siendo la amplitud de vibración del sonotrodo elegida de forma que introduzca en la pieza para tratar unas tensiones correspondientes a una intensidad ALMEN como mínimo igual a F8A.
18.
Instalación según una de las reivindicaciones anteriores, teniendo el sonotrodo al menos una cavidad (8) en la que la pieza para tratar (93) está parcialmente aplicada.
19.
Instalación según la reivindicación anterior, estando la cavidad realizada en hueco sobre una cara extrema (7) sensiblemente plana del sonotrodo (11).
20.
Instalación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que el sonotrodo es excitado en una frecuencia comprendida entre 10 y 60 kHz.
21.
Instalación según una de las reivindicaciones 1 a 20, que tiene un dispositivo de granallado para granallar una pieza que tiene unos alvéolos abiertos radialmente hacia el exterior en su periferia, teniendo este dispositivo una cámara de tratamiento abierta en el sonotrodo, estando esta cámara de tratamiento atravesada por una zona periférica de la pieza que tiene alvéolos, estando la pieza impulsada en rotación con relación al sonotrodo alrededor de un eje sensiblemente paralelo al eje longitudinal del sonotrodo.
22.
Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, que tiene un dispositivo de granallado de una pieza que tiene una garganta anular en la periferia, teniendo el dispositivo una cámara de tratamiento que tiene unas paredes laterales dispuestas a una parte y a otra de la pieza, una pared de fondo que une las paredes laterales, estando esta pared de fondo atravesada por una abertura que desemboca en el sonotrodo de forma que se permita a los proyectiles hacer impacto en el sonotrodo y ser puestos en movimiento por éste en la cámara de tratamiento, estando la cámara de tratamiento dispuesta de forma que pueda ser atravesada por la pieza, estando ésta impulsada en rotación alrededor de un eje sensiblemente perpendicular al eje longitudinal del sonotrodo.
23.
Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, que tiene un dispositivo de granallado con una cámara de tratamiento abierta en el sonotrodo y un deflector para reenviar los proyectiles presentes en la cámara de tratamiento y puestos en movimiento por el sonotrodo hacia la superficie para tratar.
24.
Instalación según la reivindicación anterior, teniendo el sonotrodo una forma cónica de forma que permita tratar una pared tubular, especialmente una perforación pasante.
25.
Instalación según la reivindicación anterior, estando la cámara de tratamiento definida entre una parte superior que tiene el deflector, y una parte inferior que tiene el sonotrodo.
26.
Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, que tiene un dispositivo de granallado de una pieza que tiene un fileteado, teniendo este dispositivo el sonotrodo y una cámara de tratamiento delimitada, al menos parcialmente, por un deflector introducido en el interior del fileteado, teniendo este deflector una pared
5
10 inclinada con relación al eje longitudinal del sonotrodo de forma que los proyectiles sean enviados hacia un filete del fileteado, estando previstos unos medios para provocar un movimiento relativo del deflector con respecto a la pieza para tratar.
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