Vida más larga y procesos seguros en el ranurado y tronzado

Los nuevos recubrimientos y rompevirutas están allanando el camino para alcanzar rendimientos máximos, previamente inalcanzables, en el ranurado y el tronzado. Sus propiedades combinan un alto nivel de tenacidad y de resistencia al desgaste, algo que es sumamente ventajoso en operaciones de tronzado. Walter AG, con base en Tübingen, Alemania, está ofreciendo una innovadora gama de nuevos productos para estas aplicaciones, que mejora la fiabilidad de proceso y garantiza una vida útil más alta.

Ranurado y tronzado son dos tipos de operaciones de torneado que tienen demandas únicas en las herramientas como resultado de las condiciones del mecanizado. Aunque Walter AG lleva unos pocos años seriamente involucrada en esta área, la compañía ha sido capaz de utilizar su experiencia en el campo de desarrollo de material de corte para integrar su fuerza innovadora sin problemas en otros aspectos de las herramientas de metal duro.

El resultado del trabajo con recientes éxitos de desarrollo es una nueva familia en el ranurado y tronzado con geometrías especialmente desarrolladas para las herramientas de metal duro. Aquí el sustrato y el recubrimiento producen una calidad de metal duro. “A través de un mayor desarrollo, Walter ha logrado un aumento adicional en la resistencia al desgaste por temperatura con los grados PVD con óxido de aluminio sin comprometer la tenacidad del material de corte”, explica Gerd Kussmaul, responsable senior de Torneado Walter AG. La dureza del nuevo óxido de aluminio es mayor a la de su predecesor, que marca una mejora significativa en el comportamiento de desgaste. La fricción en la cara de desprendimiento es menor gracias a una optimizada estructura de la superficie, que a su vez significa una temperatura más baja de fricción.

La lama de tronzado profundo G1042, el sistema de autoamarre elástico de 4 puntos, asegura el mejor asiento de las placas tipo GX.

Los grados de Walter Tiger•tec Silver PVD han probado que la resistencia al desgaste y la tenacidad no están en contradicción. Las capas de Al2O3 funcionan como un escudo de protección ante el calor y se caracteriza por una carga térmica baja para el sustrato de micrograno. El flujo de entrada de calor es también menor que en los productos comparables como resultado de las capas de Al2O3. La capa plateada hace más fácil la detección de los filos usados y de los no usados. Esto asegura que todos los filos de corte se utilizan de forma óptima. El sustrato del microgramo produce una extrema calidad de los filos de corte. La alta precisión de la geometría de corte nos garantiza una vida de herramienta constante. El bajo espesor del recubrimiento PVD permite alcanzar unos filos de corte muy afilados. “La ventaja decisiva en la práctica es el resultado de una vida de herramienta extremadamente consistente”, dice Gerd Kussmaul.

El rompevirutas CF5 con recubrimientos PVD Tiger•tec Silver: la combinación de gran dureza y tenacidad no están en contradicción.

El cuarteto formado por cuatro calidades de metal duro para operaciones de ranurado y tronzado forman la futura gama de recubrimientos PVD con óxido de aluminio. Las designaciones son WSM13S, WSM23S, WSM33S y WSM43S. Ellos son grados universales con áreas de aplicación en materiales ISO-P, ISO-M e ISO-S. Como resultado de su dureza, los grados WSM13S y WSM23S son adecuados para condiciones de corte estables, y particularmente adecuados para materiales ISO-S. El grado WSM33S es de uso universal para el 50% de las aplicaciones y para los usuarios que tienen gran variedad de materiales. El WSM43S es la primera opción cuando las condiciones de corte son inestables, bajas velocidades de corte, tronzados hasta el centro o cortes interrumpidos gracias a su excelente tenacidad. Esto significa que hay disponible un grado óptimo para cualquier aplicación.

Cuando se usa la conexión entre las nuevas geometrías de corte y los cuatro grados se ofrece un altísimo rendimiento y vida de herramienta, y una gran fiabilidad de los procesos de ranurado. Particularmente, los filos de corte afilados se pueden alcanzar por el bajo espesor de los recubrimientos Tiger•tec Silver PVD.

El destacado rendimiento de las placas Walter Cut es alcanzado por la combinación de los grados de corte y los rompevirutas CF6, CF5 y CE4, este último especialmente adecuado para el tronzado. El rompevirutas CF6 —‘el afilado’— se caracteriza por generar la mínima rababa y tetón, y es particularmente adecuado para diámetros pequeños y para el tronzado de tubos de poco espesor. El rompevirutas CF5 —‘el positivo’— también produce poca rebaba y tetón, cubre el área más amplia de arranque de viruta y se recomienda como la primera opción en las aplicaciones de tronzado. El rompevirutas CE4 —‘el estable’— tiene un filo de corte protegido que controla perfectamente la viruta. Todos los rompevirutas también están disponibles en placas anguladas de derechas y de izquierdas con ángulos de 6, 7 y 15°.

Dependiendo del tipo de adaptador de la máquina, los usuarios requieren un rango diferente de herramientas. “Es en este ámbito donde el nuevo sistema Walter Cut GX está liderando el camino de las operaciones de tronzado”. Durante la las operaciones de tronzado, se hace una distinción entre los pequeños (hasta diámetros de 12 mm), medianos (hasta 40 mm de diámetro) y grande (diámetros hasta 110 mm). La gama se compone de cuatro herramientas innovadoras nunca antes vistas.

La lama de tronzado profundo G1042 tiene un asiento de placa con 4 puntos de apoyo. “El principio de fijación de 4 puntos no tiene precedentes cuando se trata de lama y genera un nivel de estabilidad mayor”, explica Gerd Kussmaul. El sistema de autoamarre es sencillo de uso. La lama de tronzado reforzada G1041 tiene el mismo sistema pero con fijación por tornillo, está disponible en versión de mano derecha, izquierda e incluso en versiones contra.

El portaherramientas monobloque G1011 es adecuado para el tronzado, el ranurado y el torneado. Tiene una cabeza de fijación por tornillo pequeña para favorecer el flujo de la viruta fuera de la ranura y el tornillo de fijación de la placa es accesible por la parte superior e inferior del portaherramientas. El nuevo portaherramientas monobloque XLDE proporciona un fácil acceso al tornillo de fijación de la placa, está disponible en versiones a la contra y es ideal para la fabricación de piezas pequeñas en la industria del decoletaje. “El uso primario del portaherramientas monobloque XLDE es en tornos multihusillos y en tornos tipos Suizos ya que no hay mucho espacio en la zona de mecanizado”, explica Gerd Kussmaul. “El tornillo de amarre está inclinado y facilita el cambio de la placa sin tener que soltar el portaherramientas de la máquina. Esto ayuda particularmente a incrementar la productividad”.

El sistema Walter Cut GX fue esencialmente desarrollado para el ranurado, tronzado y torneado para todos los tipos de tornos. Una profundidad de trabajo de 23 mm durante el proceso de ranurado y un tronzado de hasta 46 mm pueden alcanzarse con placas de doble punta. Ranurados y tronzados a una profundidad de trabajo considerable pueden alcanzarse con los mismos portaherramientas con placas de un solo filo de corte.

“La ventaja principal de la nueva tecnología para el ranurado y el tronzado es el hecho de que es un sistema de ranurado para todas las aplicaciones de ranurado y todas las herramientas son válidas y estándar para el tronzado y el ranurado ”, dice Gerd Kussmaul, resumiendo el sistema Walter Cut GX.

El alto nivel de rendimiento al utilizar las nuevas herramientas de ranurado se puede demostrar con el ejemplo de tronzado de la pista del rodamiento de bolas de material 100Cr6 (1.3505). “Aquí estamos usando la placa GX16-1E200N020-CE4 WSM33S — Walter Tiger•tec Silver— para alcanzar una vida de 950 piezas, que es un 111% mayor que lo que puede ofrecer la competencia”, cuenta Gerd Kussmaul. “Como tal, el mecanizado con el producto de Walter se caracteriza por una vida de herramienta más consistente, una mejora en la planitud de ambas caras tronzadas y un control excelente de viruta”. El portaherramientas monobloque G1011 es usado en esta aplicación. El sistema entero (herramienta, grado y geometría) garantiza la máxima seguridad de proceso. “Es un desarrollo único del sistema completo de herramienta, es decir, portaherramientas, geometrías y materiales de corte, que nos distingue del resto de competidores del mercado”.

Tronzado de barras

Es esencial la anotación de que en las operaciones de tronzado el portaherramientas debe de ser lo más rígido posible. La sección trasversal del cuadradillo debe ser lo mayor posible mientras que el voladizo de la herramienta lo menor posible. Esto previene las vibraciones que tienen un impacto negativo en la calidad de la pieza y en la vida de la herramienta. Para ahorra material, el ancho de tronzado debe de ser lo menor posible. Esto también minimiza las fuerzas de corte. Dependiendo del tipo de herramienta, el ratio entre el ancho de la placa y el diámetro a tronzar no debe exceder de 1/8, por ejemplo, en el caso de una placa de ancho 2 mm, el diámetro máximo que se debería tronzar sería 32 mm. La operación de tronzado se debe hacer lo más cerca posible de la pinza de amarre de la barra para prevenir vibraciones innecesarias y perjudiciales para la aplicación y para la herramienta.

Un desafío particular que afecta a las herramientas de tronzado es que cuando es alcanzada las vueltas máximas de la máquina, la velocidad de corte disminuye hasta llegar a cero en el centro de la pieza. Así mismo, la lubricación en la zona de trabajo es muy complicada cuando la herramienta hace ranuras o tronzados profundas, lo que significa altas cargas térmicas y mecánicas. Es recomendable que tanto la herramienta como el portaherramienta estén boca abajo, para que cuando la pieza sea tronzada no golpee los otros filos de corte de las placas y para favorecer la evacuación de la viruta por gravedad, así obtendremos una vida de herramienta estable.

Donde sea posible, la utilización de placas de tronzado neutras será la mejor opción. El uso de las placas anguladas de derechas o de izquierdas evita rebabas o tetones, pero al mismo tiempo tienen un efecto negativo en la calidad superficial obtenida, en la planitud, los esfuerzos generados son mayores y la vida de la herramienta es menor. Esta utilización también tiene un efecto negativo en la conformación de la viruta. Para alcanzar rebabas y tetones mínimos, es posible mecanizar con placas sin radios en las esquinas de los filos de corte.