Conceptos de herramientas rotativas: Intercambiables, integrales o incluso ambas

Conceptos de herramientas rotativas: Intercambiables, integrales o incluso ambas

Intercambiable o integral – ¿qué concepto de diseño de una herramienta de corte rotativa es mejor? Como en muchos temas de tecnología, no hay una respuesta absoluta a esta pregunta. Sin embargo, la respuesta definitiva existe si se evalúan las ventajas y desventajas de ambos conceptos de acuerdo con las condiciones específicas de cada aplicación.

 Intercambiable (fijación mecánica) o metal duro integral

Las herramientas ensambladas que equipan plaquitas intercambiables extraíbles, un concepto que se ha vuelto común en la industria desde la década de 1960 requiere capacidades sólo de uno de sus componentes – la plaquita. El cuerpo de la fresa actúa como soporte para plaquitas de una forma específica producida a partir de diferentes materiales de corte (por ejemplo, varios grados de metal duro sinterizado, nitruro de boro cúbico (CBN), cermet, etc.), mientras que el cuerpo por sí mismo está hecho principalmente de acero.

Las plaquitas pueden diferir en su superficie, para generar la geometría de corte necesaria. El asiento y sujeción de la plaquita, la posicionan de forma adecuada para la función óptima del corte. La plaquita posee varios filos de corte; si se desgasta un filo, se reemplaza simplemente mediante el giro de la plaquita o cambio de la punta. El principio de intercambiabilidad garantiza la utilización con vida prolongada del cuerpo de la herramienta.

La plaquita está formada por la tecnología de metalúrgica de polvo sinterizado, se produce la forma única de las superficies que después formarán las virutas, mientras que la obtención de esta forma por otros métodos tecnológicos seria extremadamente difícil o incluso imposible, así como un filo de corte excepcionalmente fuerte, capaz de soportar la carga pesada.

Al mismo tiempo, una herramienta intercambiable tiene también algunas desventajas. En primer lugar, la precisión es más baja en comparación con una herramienta de metal duro integral. En segundo lugar, el diámetro de la herramienta no puede ser relativamente pequeño (por ejemplo, menos de 8-10 mm).

Reducir el diámetro conduce a disminuir el tamaño de todos los componentes del ensamblaje, incluyendo la plaquita y su elemento de sujeción (generalmente un tornillo), que tienen una lógica barrera dimensional. Además, el filo es resistente, pero no como el afilado de una herramienta integral de metal duro. Por último, considerar que, para el mecanizado de materiales blandos, como el cobre, el titanio comercialmente puro o el aluminio, requieren un filo de corte muy vivo, es necesario realizar, en general, un afilado adicional.

 

Herramientas rotativas de metal duro integral

La principal ventaja de una herramienta integral es su alta precisión: en promedio un grado de calidad superior al de una fresa intercambiable. La herramienta integral no se puede intercambiar, pero es adecuada para ser reafilada dándole más usos.

Al igual que una herramienta intercambiable, una herramienta integral también tiene limitaciones dimensionales y relacionadas con el coste de la herramienta. A diferencia del concepto intercambiable, la herramienta integral no puede ser relativamente grande en diámetro; por lo general, el diámetro de la herramienta no supera los 25 mm o los 100mm en longitud. Este tipo de herramientas exige significativamente más metal duro o material de corte (de coste elevado) y toma más tiempo para su fabricación y afilado. Estas limitaciones conducen a un más alto coste final de la herramienta. A diferencia de la herramienta intercambiable, el filo de corte de la herramienta integral es más vivo, pero menos fuerte.

 La característica de la operación de mecanizado puede dictar qué concepto debe aplicarse en cada caso. Por ejemplo: para taladrar un agujero de diámetro 3 mm se utilizará una broca integral.

Aparte de este aspecto dimensional, el siguiente principio para la selección correcta de la herramienta es que, para cortes pesados o desbastes, semi desbastes o semiacabados, con una fuerza de corte significativa y consumo de energía, una herramienta intercambiable es la solución correcta.

Si una operación cuenta con cortes ligeros y exige alta precisión y acabado superficial elevado, se precisa una herramienta integral.

 

 

 

 

La combinación entre intercambiable e integral: «integral intercambiable»

En los últimos años se ha observado un cambio dramático en el concepto lógico y tradicional expuesto. La constante búsqueda de nuevas soluciones para mejorar la productividad, ha combinado los avances técnicos de las máquinas con la ingeniería en herramientas. Se han engendrado estrategias de corte eficientes y máquinas adecuadas. Un número significativo de máquinas modernas tienen menos potencia, pero variadores de velocidad mucho más altos y efectivas unidades de control numérico por ordenador para mecanizado de alta velocidad. Se consigue elevada productividad empleando herramientas de diámetro pequeño y moviéndose en una trayectoria óptima para una carga constante sobre la herramienta. Este paso, junto con el progreso en las tecnologías de moldeo en plaquitas y recubrimientos avanzados, ha representado una segunda ocasión para el uso de herramientas integrales en nuevas opciones en el mecanizado en bruto. Por otro lado, mediante el avance en calidades de las propias herramientas se ha aumentado el nivel de dureza y tenacidad disponible. Hoy en día, por ejemplo, las fresas de metal duro, operadas por la estrategia de fresado de alta velocidad, son capaces de cortar con éxito el acero duro hasta HRC 65.

Los fabricantes de herramientas reconocieron las ventajas de combinar conceptos integrales e intercambiables en un único diseño para satisfacer los últimos desarrollos. ISCAR han hecho muy

 

 

 

 

 

 

Familia MULTIMASTER

 

populares productos como MULTI-MÁSTER y CHAMDRILL herramientas representativas de esta combinación beneficiosa entre el metal duro integral en forma de diversas cabezas y la intercambiabilidad de estas con cuerpos de acero. Ambas líneas cuentan con herramientas con cabezas o puntas intercambiables hechas de metal duro integral. En la gama de herramientas MULTI-MASTER, que se introdujo en 2001, se pueden montar cabezas de corte en diferentes cuerpos, y un cuerpo puede equipar diferentes cabezas. Este principio de «integral intercambiable» permite más de 40.000 configuraciones de herramientas posibles.

 

 

 

 

 

 

 

Familia CHAMDRILL

 

Entonces, ¿qué concepto es mejor? La industria requiere ambos tipos de herramientas de corte, dependiendo de los procesos tecnológicos. Las herramientas intercambiables, las integrales y las que definimos como «integrales intercambiables», tienen una relación se estima en 1:1, lo que indica cómo el desarrollo de las herramientas de corte está progresando en ambas direcciones. El avance de la tecnología y las mejoras en los procesos harán que los requisitos de las herramientas ya sean integrales o intercambiables, sean cada vez más exigentes.