Sistema de sujeción con nuevas calidades PCBN superduras para el mecanizado de hierro fundido

El torneado en duro avanzado, o el uso de herramientas de corte de nitruro de boro cúbico policristalino (PCBN) superduras para el mecanizado de materiales ferrosos endurecidos como hierros fundidos, es buscado ansiosamente por varias industrias de fabricación claves. Anualmente se requieren cientos de millones de discos de freno, tambores de freno, volantes y cubos de rueda en vehículos a motor, equipos pesados y otras industrias, y a pesar de que las herramientas superduras muestran la promesa de torneado de estas piezas tan difíciles de mecanizar, esa promesa se ha aplazado debido a la tendencia de estas herramientas caras a romperse y hacerse añicos bajo las fuerzas extremas requeridas. Para acabar con este problema, Kennametal, empresa comercializada en España por Kenci, presenta la solución Beyond Shield.

Con décadas de experiencia en la ciencia de materiales avanzados y el diseño de herramientas, Kennametal anuncia Beyond Shield como la solución (en respuesta a los modernos retos en mecanizado de hierro fundido) a esta situación. “Para clientes que mecanizan discos y tambores de freno de hierro fundido gris, las plaquitas de PcBN y el sistema de sujeción Beyond Shield de Kennametal proporcionan hasta un 20% de reducción del coste de utillaje y hasta un 30% más de vida útil de herramienta en comparación con los sistemas convencionales”, declara Raouf Ben Amor, responsable senior de producto global.

“Beyond Shield proporciona un sistema de sujeción robusto que permite a plaquitas PcBN IC más pequeñas rendir bien en las mismas aplicaciones que las plaquitas IC más grandes, y por medio de una excelente combinación de durabilidad y dureza en nuestras calidades probadas en ensayos de campo”.

La cartera de productos Beyond Shield de Kennametal ofrece una brida de sujeción revestida de carburo con la exclusiva tecnología de Kennametal para mejorar la resistencia al desgaste de la brida provocado por flujo de virutas.

El mecanizado de hierro fundido de alto rendimiento provoca cargas mecánicas y térmicas extremadamente altas. Las bridas de sujeción convencionales estilo cuña tratan de mantener la plaquita de corte en su lugar con contacto directo, lo que puede romper tanto la brida como la plaquita bajo una alta presión.

Beyond Shield se ha enfrentado al reto de la sujeción con un diseño de brida de triple punto que aplica la fuerza de sujeción hacia la cara frontal de la plaquita, más cerca del filo cortante y reduciendo de manera significativa las vibraciones que pueden llevar al astillamiento y la quiebra.

Además, el mecanizado de hierro fundido es un ambiente muy agresivo donde el constante bombardeo de virutas también reduce la vida útil de la brida. Beyond Shield proporciona una brida revestida de carburo a través de una exclusiva tecnología de Kennametal que mejora la resistencia al desgaste de la brida de sujeción provocado por el flujo de virutas. Beyond Shield también es adaptable a los portaherramientas estándar, lo que puede ayudar a controlar los costes.

Además de ser duros por naturaleza, los hierros fundidos presentan varios retos de mecanizado para las herramientas de corte. La calidad de la fundición puede ser impredecible. Un contenido bajo en azufre puede llevar a mermas en la vida útil de la herramienta de hasta el 60%, y un contenido aumentado de ferrita puede llevar a un alto desgaste químico, reduciendo también sustancialmente la vida útil de la herramienta.

Con una exclusiva estructura ‘multimodal’ de PCBN, la calidad KBK35 de Kennametal ha aumentado el contenido de nitruro de boro cúbico, lo que asegura una resistencia al desgaste incrementada y una mayor vida útil de la plaquita tanto en operaciones de desbaste como de acabado. Un recubrimiento de deposición química de vapor (CVD) ofrece mayor resistencia al desgaste químico, y tratamientos post-capa mejoran la vanguardista dureza. “Los ensayos de campo han mostrado que se duplica la vida útil de la herramienta para la KBK35 en hierro fundido envejecido y no envejecido, y, en casos específicos como tambores de freno, hasta diez veces (en comparación con soluciones basadas en cerámica) el número de piezas completadas por plaquita”.

Para piezas que incorporan hierro fundido envejecido, Kennametal también introduce la calidad KB1340 en la familia Beyond Shield. En ensayos de campo de frenos de disco en comparación a plaquitas PCBN estándar, KB1340 incrementó el rendimiento a 1.700 piezas frente a 1.500 para la plaquita PCBN. En el mismo ensayo en comparación con plaquitas cerámicas, la vida útil de la herramienta se incrementa de 120 piezas a 4.200.

“Para clientes que se enfrentan a la necesidad de incrementar los parámetros de corte y además mejorar la fiabilidad de procesos y controlar costes, Beyond Shield es el camino hacia el mecanizado de hierro fundido de alto rendimiento”, declara Ben Amor.