La productividad en el planeado (fresado frontal) se puede aumentar sustancialmente con fresas de nuevo desarrollo

El planeado es a la vez la operación más básica y la más frecuente de las realizadas en los centros de mecanizado y las fresadoras. No obstante, aunque esta operación implica poco más que generar en una pieza una zona plana, grande o pequeña, hay una serie considerable de factores que se deben tener en cuenta para conseguir buenos resultados. Un planeado óptimo solamente se puede obtener utilizando un sistema de portaherramienta y una herramienta de corte que permitan un elevado nivel de productividad, seguridad en el mecanizado, duración y versatilidad, y que al mismo tiempo reduzcan al mínimo el coste de mecanizado.

En el diseño de las fresas modernas se han tenido en cuenta la mayor parte de los factores que influyen en el mecanizado de elementos prismáticos. Por ejemplo, es un hecho ampliamente reconocido que las fresas a 45° son las más adecuadas para planeado, ya que este ángulo de entrada ofrece varias ventajas, entre ellas las siguientes: mayor velocidad de avance por adelgazamiento de las virutas, buena estabilidad gracias al equilibrio entre fuerzas de corte radiales y axiales, satisfactoria acción de corte en la entrada y en la salida del corte, gran seguridad gracias a un robusto filo de corte, gran capacidad de arranque de metal gracias a una gran profundidad de corte axial, y unos excelentes acabados superficiales y de planitud.

El planeado dio un gran paso adelante a mediados de la década de 1990, aunque en dos direcciones ligeramente distintas: la primera se fundamentó en el uso de plaquitas cuadradas con cuatro filos de corte y con un ángulo de posición de 45° para conseguir un mejor rendimiento, resultados y fiabilidad; la segunda centraba su atención en aumentar al máximo el número de filos disponibles, con ocho filos por plaquita como número habitual.

A pesar de las aparentes ventajas de esta última, que permitía conseguir una mayor capacidad, las plaquitas de una cara con cuatro filos prevalecieron en el mercado. La razón principal era la poca relevancia que se le daba a los costes de herramienta, que se consideraba que representaban solamente el 3% del coste total de fabricación, siendo el mecanizado el coste prioritario, y también porque se pesaban ciertas limitaciones relacionadas con el concepto de plaquita octogonal en ese momento, tales como la insuficiente estructura en la herramienta para mecanizado de alta seguridad, especialmente en materiales duros.

A la vista de estas consideraciones, CoroMill 245 se convirtió en la herramienta de referencia y en la fresa para planeado más usada en su momento. Su diseño con cuatro filos encontró tanta aceptación que se ofrecieron dos versiones, una para profundidades de corte hasta 6 milímetros y otra hasta 10. Su versatilidad era excepcional, ya que se podía aplicar prácticamente a todo tipo de materiales y tareas, desde desbaste a acabado de espejo, tanto con diámetros de fresa pequeños como grandes.

Parecía natural que el siguiente paso a partir de CoroMill 245 fuera conseguir el mismo nivel de funcionalidad, rendimiento y fiabilidad con una plaquita de ocho filos, lo que reduciría aún más los costes de herramienta y de mecanizado. Algo que parece haber logrado Sandvik Coromant con la introducción de la nueva CoroMill 345 gracias a los avances en máquina-herramienta, las nuevas estrategias de mecanizado y su amplio I+D.

Los estudios llevados a cabo por Sandvik Coromant demuestran que más de la mitad de las tareas de planeado se efectúan con una profundidad de corte inferior a 4 milímetros. La razón principal es que el tamaño y la potencia de muchas máquinas-herramienta modernas tienen limitaciones, las cuales se soluciona seleccionando un menor diámetro de fresa o una herramienta con menos dientes.

La versatilidad de la herramienta es otra restricción en lo que se refiere a desarrollo de una nueva generación de fresas para planear. Por ejemplo, ¿sería necesario usar la herramienta para otras tareas, como fresado frontal y el escuadrado o incluso de acabado? La respuesta es sí, en muchas situaciones en las que el espacio en el cargador de la herramienta es limitado. No obstante, la versatilidad tiene un precio: el rendimiento en el planeado.

Aunque una fresa con un ángulo de inclinación a 90° para escuadrar se puede utilizar también para el planeado convencional, está lejos de ser la solución ideal. En esta situación, el rendimiento en el planeado se ve amenazado porque el grosor de la viruta generada limita la velocidad de avance a se empleada. En una fresa a 90°, la longitud del filo se corresponde con la profundidad del corte y todo el esfuerzo radial de corte actúa lateralmente sobre la fresa y el portaherramientas. Por eso esta fresa es incapaz de reproducir la alta velocidad de avance y las virutas finas de una fresa de filo más largo e inclinado, como el de una fresa a 45°.

Con la fresa de referencia CoroMill 245 se consiguió resolver todos los problemas de estabilidad y solidez, experiencia que se ha aprovechado en el desarrollo de CoroMill 345.

La plaquita cuadrada se tomó como base para desarrollar una tecnología más avanzada de plaquita intercambiable, en la que la macrogeometría de la fresa y la microgeometría de la plaquita se fusionaran satisfactoriamente. El filo de la plaquita de CoroMill 345 tiene un diseño avanzado, variable en función del empañe de la fresa. Además, una inclinación axial más positiva para profundidades de corte pequeñas y medianas ofrece una acción de corte suave con un reducido esfuerzo axial sobre la pieza, mientras que la parte superior del filo va entrando en acción a medida que la profundidad se hace mayor, lo que le confiere a la plaquita una estructura más sólida para un mecanizado de alta seguridad, especialmente en cortes más duros.

Como fresa para planear a 45° de nueva generación, CoroMill 345 está provista de plaquitas de doble cara con cuatro filos en cada cara. No obstante, la combinación de la nueva e inteligente acción de corte con el doble de filos de corte disponibles por plaquita constituyó uno de los retos principales al desarrollar la nueva herramienta.

Sandvik Coromant resolvió este problema usando una plaquita con un perfil básico negativo junto con una geometría de filo de corte positiva y suave, en la que las caras de inclinación de la plaquita descansan sobre cuatro resaltes estratégicamente colocados en la placa de apoyo, que ofrecen una estabilidad de asiento completa y un rendimiento óptimo en el mecanizado.

Las placas de apoyo descansan sobre asientos situados el cuerpo de la fresa, diseñados para ofrecer un equilibrio de apoyo ideal y para aceptar pasos de plaquita incluso más reducidos, lo que aumenta la capacidad de arranque de viruta al introducir más dientes en el corte. Para los clientes que buscan una solución como esta, se ofrece una alternativa de paso extra reducido (HX) dentro del programa CoroMill 345.

Nueva generación

CoroMill 345 es un concepto de herramienta avanzada y de alta productividad, igualmente apta para lotes pequeños, mecanizado mixto y mecanizado específico en gran cantidad. Su versatilidad permite aplicarla en operaciones que van desde desbaste exigente a 6 milímetros de profundidad de corte, hasta acabado de espejo con plaquitas rascadoras. CoroMill 345 ofrece la alta seguridad y previsibilidad que necesita la producción sin supervisión, ya que evita problemas de mecanizado y reduce el tiempo de inactividad imprevisto.

La nueva fresa es fácil de seleccionar, aplicar, usar y manejar con buenas recomendaciones iniciales e instrucciones de optimización. Se ofrece en diámetros hasta 250 milímetros y dispone de suministro de refrigerante en cada alojamiento de plaquita (para diámetros hasta 125 milímetros), lo que garantiza una buena evacuación de viruta para un rendimiento óptimo en el mecanizado de materiales difíciles, como HRSA. También se ofrece una nueva generación de calidades de plaquita con recubrimiento por PVD y CVD para conseguir una duración, una velocidad y una seguridad máximas. Las plaquitas se fabrican en un amplio rango de geometrías y calidades para satisfacer los requisitos de las distintas tareas, condiciones y materiales de piezas.

En un ensayo realizado recientemente por Sandvik Coromant, se puso a prueba CoroMill 345 de 80 milímetros de diámetro con la nueva geometría de plaquita M-PL frente a una plaquita equivalente de un reconocido competidor. En el mecanizado de acero de baja aleación CMC 02.2 (dureza HB250) con una profundidad de corte de 2,5 milímetros y una velocidad de avance de 0,2 milímetros /diente, CoroMill 345 no solo consiguió una productividad un 23% mayor, sino que la duración de la herramienta resultó drásticamente mayor, un 60% (83 minutos en el corte frente a 52 minutos).

CoroMill 345 constituye pues un gran paso de innovación en la tecnología de fresas y en el nivel de rendimiento, algo que se apreciable con solo escucharla en funcionamiento; su paso diferencial reduce la tendencia a la vibración y ofrece una suave acción de corte con bajo nivel de ruido, con capacidad para generar una excelente acabado superficial. Marca también una nueva pauta en fresado frontal y es una digna sucesora al trono que ocupaba previamente CoroMill 245. Esta última mantendrá un papel complementario de la nueva generación de fresas para planear, ya que es apta tanto para desbaste con profundidades de corte relativamente grandes, como para un acabado de alta calidad en casi todos los tipos de pieza.