Las innovaciones en las herramientas de fresado ayudan al mecanizado a alta velocidad

Los desarrollos de herramientas destinados a aumentar el rendimiento en el mecanizado de alta velocidad (HSM) llevan aplicándose varios años con buenos resultados identificados en muchas aplicaciones diferentes. Los avances en HSM durante los 90, por ejemplo, se centraban en el concepto total, incluida la construcción de máquinas-herramienta capaces de alcanzar las 200.000 rpm cuando las instituciones demostraron las consecuencias y riesgos implicados en tan altas velocidades cuando las herramientas o las máquinas no eran adecuadas para las aplicaciones en cuestión. Los factores principales que debían considerarse eran las fuerzas de corte, el acabado de la superficie, el régimen de arranque de viruta, la vida de la herramienta y la seguridad

Matrices para mecanizar aluminio

En la actualidad, la retención segura de las plaquitas es una prioridad cuando se trata de herramientas de HSM y de plaquitas intercambiables. Las altas velocidades de los ejes y los avances de las mesas, en especial al mecanizar aluminio, introducen grandes fuerzas centrífugas y, en consecuencia, grandes cargas en los elementos de retención de las plaquitas. Utilizando análisis finito de elementos para desarrollar una solución de corte optimizada, Sandvik Coromant ha introducido una nueva generación de herramientas HSM para mecanizado de aleaciones de aluminio, la fresa de plaquitas intercambiables
CoroMill 790 ha sido diseñada para operaciones de cajeado, mecanizado de escuadras, ranurado y perfilado, muchas de las cuales aparecen en la fabricación de matrices y moldes. La retención de las plaquitas la proporciona una interfaz plaquita-sujeción diseñada especialmente que resalta la calidad de la pieza mecanizada y también mejora la capacidad de mecanizado mediante una carga más equilibrada sobre las plaquitas.

Herramientas de metal duro intercambiables

Las fresas de plaquitas intercambiables están hechas en diámetros de hasta 12 mm, por debajo de los cuales el manejo y la sujeción de las plaquitas se hace poco práctico. Las fresas de metal duro integral, por otra parte tienen diámetros de décimas de milímetro. El rango de diámetros entre 10 y 25 mm se encuentra en ambos tipos de fresa de espiga. Es ahí donde las fresas de cabezas intercambiables (EH) Sandvik Coromant funcionan mejor, puesto que reúnen los beneficios de ambos tipos de fresas.
En la fresa CoroMill 316, la unión entre la cabeza de la herramienta y el cuerpo de la fresa recibe el nombre de EH Una de las partes más vitales de la unión es su tornillo autocentrante con una rosca patentada diseñada para empujar y presionar el cabezal en el mango sin que haga juego. CoroMill 316 tiene una repetibilidad axial de longitud de herramienta y una excentricidad radial limitada a unas pocas centésimas de milímetro.

Calidad de las plaquitas para mayor velocidad

Para lograr una mayor seguridad en el mecanizado con datos de corte elevados, resistencia al desgaste debe tener prioridad sobre la dureza. En consecuencia, para matrices de acero debería considerarse el cambio a una calidad de plaquita ISO P20 más endurecida.
Para mejorar más el mecanizado, el fresado de matrices de acero debería realizarse sin refrigerante. Se prefiere el fresado sin refrigerante porque las altas velocidades de mecanizado de la actualidad hacen que sea difícil que incluso grandes cantidades de refrigerante puedan tener efecto en el borde de corte. La mayoría de éste se vaporiza y el resto sólo sirve para enfriar la plaquita intermitentemente a medida que entra y sale del corte. De esta manera se amplifican las variaciones térmicas, lo que resulta más perjudicial para la plaquita que las altas temperaturas.
Altas velocidades y avances significan más calor. Pero con una calidad de plaquita de fresado de acero como la GC4220 esto no es un factor negativo. La GC4220 es una calidad ISO P20, recubierta por CVD diseñada para funcionar a más altos datos de corte. Algunas operaciones tienen la productividad como la prioridad más alta que la versatilidad y por eso requieren más resistencia al desgaste, quizá también para soportar aceros más duros.
Los mecanismos de desgaste relacionados térmicamente se convierten en problemas más graves y necesitan una calidad que pueda resistir este tipo de rotura de bordes. La GC4220 ha sido desarrollada como primera opción para reducir los tiempos de mecanizado mediante velocidades más altas, lo suficientemente ancha para ser un optimizador para muchos materiales de matrices de acero además de una opción complementaria para el corte de hierro colado donde el calor también es un problema.

Afrontando el reto

La tendencia en muchos talleres de matrices y moldes es a utilizar mayores velocidades de alimentación y menores profundidades de corte (después del desbastado). Esto protege la máquina y mejor los resultados. La limitación de potencia también es un factor creciente en centros de mecanizado ISO de cono de 40 y 30. Las velocidades y avances más altos de las máquinas actuales también significan que mecanizar escuadras y frontales mediante repetidas pasadas con fresas más pequeñas puede ser más eficaz.
Estos factores ayudaron a establecer la dirección para una nueva generación de fresa en escuadra. A raíz de ello, se descubrió que una profundidad máxima de corte adecuada para la primera de una nueva plataforma de fresadoras, la CoroMill 490, debería estar en el extremo bajo: 5,5 mm, siendo el valor recomendado de 4 mm. Esto también facilitó la idea para equipar la nueva fresa con plaquitas cuadradas, una base para mayor estabilidad de las plaquitas mediante localizaciones precisas y seguras de las plaquitas además de un buen ahorro de máquinas.
En conclusión, el fresado HSM ha aumentado su rendimiento gracias a varios avances en las herramientas de corte que ahora se están explotando en talleres progresivos por todo el mundo, que operan en muchos sectores distintos.