Sandvik presenta la broca CoroDrill DS20 disponible en diferentes tipos de mango, tamaños de plaquita, calidades y geometrías para ingeniería general, automoción, aeroespacial, petróleo y gas, bombas y válvulas

Debuta en la industria una nueva broca de plaquita intercambiable de hasta 7 veces el diámetro, que, en términos de taladrado de agujeros cortos, supone un auténtico paso de gigante dado que elimina la necesidad de taladrar desde ambos lados del componente, lo que ahorra mucho tiempo y mejora la calidad. Fabricar una broca de plaquita intercambiable de hasta 7 veces el diámetro no es difícil, pero garantizar que es fiable (ofreciendo una excelente calidad del agujero una y otra vez) y que aportará beneficios en términos de vida útil y productividad es otro asunto. Tal era la envergadura del reto que el conocido especialista en herramientas de corte y sistemas portaherramientas Sandvik Coromant tardó casi siete años en conseguir el resultado deseado. Pero, aunque se hizo esperar, el resultado llegó en la forma de la nueva CoroDrill DS20 de la mano de Sandvik Coromant.

Ha llegado el momento de que aquellos que piensan que todas las brocas de plaquita intercambiable son prácticamente iguales cambien de forma de pensar. El aspecto de la nueva CoroDrill DS20 de Sandvik Coromant apenas se asemeja al de su predecesora CoroDrill 880. En lugar de una hélice convencional, de forma espiral constante, CoroDrill DS20 presenta un giro pronunciado seguido de un canal para viruta recto, un diseño que optimiza el rendimiento a la vez que mantiene la estabilidad y el equilibrio de potencia necesarios en una broca asimétrica de esa longitud.

La broca CoroDrill DS20 responde al concepto de plaquita intercambiable capaz de producir profundidades de agujero de hasta 7 veces el diámetro. La broca, que incluye diseños completamente nuevos tanto para el cuerpo como para las plaquitas, proporciona a sus usuarios un control de virutas fiable y predecible, y un régimen de penetración excelente en todas las aplicaciones de 4 a 7 veces el diámetro.

Sustituyendo a las herramientas CoroDrill 880 y CoroDrill 881 existentes, las brocas de plaquita intercambiable CoroDrill DS20 para profundidades de 4 a 5 veces el diámetro mejoran la vida útil de la herramienta un 25% y aumentan la productividad hasta el 10% en función del material de la pieza. Las variantes de 6 a 7 veces el diámetro ofrecen una gama de brocas de plaquita intercambiable de Sandvik Coromant con capacidades completamente nuevas. Para complementar la introducción, la empresa también lanza un nuevo adaptador de taladrado modular (MDI, por sus siglas en inglés) que funciona a modo de acoplamiento entre la broca y el adaptador. Disponible en los tipos de mango Coromant Capto y HSK, el MDI ofrece una gran precisión, excelentes capacidades de centrado y un inventario de herramientas reducido.

Las brocas de plaquita intercambiable CoroDrill DS20 son tanto versátiles como rentables, aumentando así la vida útil y la productividad en casi todos los materiales frente a los mejores conceptos disponibles en la actualidad. Y, además, no requieren agujeros guía. “Entre los factores más importantes al taladrar a profundidades superiores a 5xD están el control de las fuerzas de corte, la evacuación segura de las virutas y una gran capacidad de centrado”, explica Håkan Carlberg, ingeniero sénior de I+D del equipo de taladrado de plaquita intercambiable en Sandvik Coromant. “Al pasar de una broca de 5xD a una de 7xD, la complejidad teórica se triplica debido al incremento de la tendencia a la flexión. Diseñar una broca CoroDrill DS20 7xD requiere un análisis cuidadoso de alrededor de 50 parámetros interdependientes. El resultado es una seguridad del proceso incrementada gracias a las fuerzas de corte más bajas y ligeras, en especial, a la entrada. Como resultado, el usuario alcanza un menor coste por agujero, una mayor longitud de taladrado y niveles de ruido reducidos”.

El cuerpo de la broca es robusto y resistente a la fatiga, con óptimos niveles de rigidez, mientras que los canales de viruta disponen de un diseño individual para cada tamaño de broca y plaquita. Esta combinación de factores resulta en menos vibración, patrones de desgaste predecibles y mayor vida útil de la herramienta. Asimismo, la tecnología bidiamentral de siguiente generación reduce las fuerzas de corte a la entrada hasta un 75% frente a las herramientas CoroDrill 880, mejorando así la capacidad de centrado. El robusto diseño de la plaquita y la resistencia del núcleo proporcionan una tenacidad adicional, con cuatro filos efectivos tanto en las plaquitas centrales como en las periféricas.

En lo referente al nuevo MDI, el centrado doble, con su ajuste de gran precisión, proporciona una excentricidad precisa y buena repetitividad. Aquí, el contacto superficial y de la brida situado entre el cuerpo de la broca y la tuerca ofrece una mayor estabilidad y refuerza la calidad del agujero. Un mismo adaptador es compatible con varios diámetros de broca.

Las brocas de plaquita intercambiable CoroDrill DS20 están disponibles en tamaños de 15 a 65 mm de diámetro con una selección de tipos de mango, tamaños de plaquita, calidades y geometrías a la medida de todos los tipos de materiales y aplicaciones, incluyendo aquellas de los sectores de la ingeniería general, automoción, petróleo y gas, bombas y válvulas, y aeroespacial.

El resultado de un arduo trabajo de investigación

Entre los factores más importantes al taladrar a profundidades de más de 5 veces el diámetro se encuentran el control de las fuerzas de corte, la evacuación segura de la viruta y la buena capacidad de centrado. Al pasar de una broca de 5xD a una de 7xD, esta complejidad teórica se triplica debido al incremento de la tendencia a la flexión.

Como resultado, uno de los principales retos era encontrar el diseño ideal y la mejor posición de la plaquita, en especial para determinar la fuerza neta óptima, dado que ambas plaquitas intercambiables tienen una posición asimétrica. Un diseño robusto de la plaquita y una buena resistencia del núcleo proporcionarán una tenacidad adicional.

Otros proyectos realizados durante el desarrollo de CoroDrill DS20 implicaron el estudio, la comprobación y el análisis del cuerpo de la broca, el refrigerante y la elección del material, todo para alcanzar la combinación perfecta. El cuerpo de la broca debía ser robusto y resistente a la fatiga, con niveles de rigidez nunca vistos, mientras que los canales de viruta debían disponer de un diseño individual para cada tamaño de broca y plaquita. El plan era que esta combinación de factores resultara en menos vibraciones, patrones de desgaste predecibles y mayor vida útil de la herramienta.

Algunos retos exigieron más tiempo que otros. Por ejemplo, resolver el reto del canal de la viruta a la vez que se mantenía el uso de refrigerante interior requirió alrededor de dos años. De hecho, para garantizar la mayor estabilidad y rigidez posible, con una gran seguridad del proceso, repetitividad y calidad consistente, el proceso de evacuación de la viruta fue el foco principal.

Gracias a estudios anteriores, en Sandvik sabían que para encontrar ese equilibrio entre la evacuación de la viruta y la rigidez del cuerpo de la broca, los canales de evacuación de la viruta son cruciales. Cuanto más ‘recto’ sea el canal de la viruta, menos cantidad de material se elimina, lo que es bueno para la rigidez. No obstante, tener canales con un ángulo helicoidal más inclinado permite incrementar la velocidad de las virutas al salir de la pieza, lo que es bueno para la seguridad del proceso. Ambas cualidades son necesarias en cualquier broca, pero deben optimizarse al taladrar longitudes superiores a 5 veces el diámetro.

CoroDrill DS20 exigía alinear 50 parámetros diferentes. Si se cambiaba un parámetro, había que ajustar los otros 49. De hecho, la escala del reto fue tal que se desarrolló un software especial para controlar, modular y analizar todos los parámetros en un entorno virtual, tras lo cual las piezas empezaron a encajar en el puzle. El equipo logró producir una tecnología bidiametral de siguiente generación que reducía las fuerzas de corte al 75% al compararla con las herramientas CoroDrill 880, mejorando así las capacidades de centrado.

Para poner a prueba la broca, se realizaron las primeras pruebas en un cliente dedicado a la producción de anillos de rotación para la industria de los aerogeneradores, donde pasar de una broca de 6xD a CoroDrill DS20 permitió mecanizar una pieza completa sin paradas inesperadas, sin preocupaciones y sin cambiar de plaquita. Además, la empresa dobló su productividad.

Desde entonces, las múltiples series de pruebas realizadas han resultado en una variedad de conclusiones con respecto a sus potenciales beneficios. Por ejemplo, quienes taladran fundición o materiales templados experimentarán un incremento de la vida útil del 25%, y los dedicados al acero inoxidable y materiales no férreos un 10%. Aunque la extensión de la vida útil es la principal ventaja, también ofrece un incremento de la productividad de en torno al 10% en acero, acero inoxidable y fundición, y un 5% en materiales templados, materiales no férreos, superaleaciones y titanio.

Estos logros, en pocas palabras, se deben al control de viruta fiable y predecible y a los excelentes regímenes de arranque de metal en todas las aplicaciones de 4 a 7 veces el diámetro. La seguridad del proceso se ve garantizada a través de las bajas fuerzas de corte y el corte más ligero, en especial a la entrada. Por ello, el usuario consigue un menor coste por agujero, la capacidad de taladrar más profundo y con un menor nivel de ruido. Lo que es más, no requiere taladrar agujeros guía.

En la práctica, esto significa que cualquier taller con una broca de plaquita intercambiable capaz de producir agujeros de hasta 7xD, que en un componente grande habría necesitado taladrar desde ambos extremos, ahora puede taladrar el agujero desde un único extremo de principio a fin. Hacer esto en una pasada en un anillo de rotación de un aerogenerador de 100 kg, por ejemplo, representa un gran ahorro de tiempo y dinero, dado que la pieza ya no requiere girarse y re-alinearse. Esto permite evitar carísimos errores, lo que es vital en piezas grandes con un alto valor añadido a través de anteriores procesos de mecanizado o fundición.