Las herramientas con insertos desafían al metal duro para pequeños diámetros

Las herramientas indexables están comenzando a abrirse paso en las prácticas de la metalmecánica, y la industria está tomando debida nota.

Herramientas Iscar

Las herramientas rotatorias integrales de metal duro tradicionalmente dominan el mercado para rangos de diámetro de hasta 20 mm (.75“) y los fabricantes de herramientas indexables aún no han logrado penetrar en este sólido bastión. Varios factores importantes contribuyen a la percepción histórica del carburo sólido como una mejor apuesta para la confiabilidad de las herramientas.

La precisión de la herramienta de metal duro se compara favorablemente con la de herramientas indexables, particularmente para fresas de diámetro pequeño y para herramientas con diámetros más allá del rango. Sin embargo, el papel de la precisión reducida para herramientas de diámetro pequeño (por ejemplo, el desgaste radial de una fresa) aumenta su importancia como un factor que afecta la vida útil de la herramienta.

Una herramienta indexable se compone de un cuerpo de herramienta, insertos reemplazables y partes mecánicas, como tornillos de sujeción o cuñas, que aseguran los insertos al  cuerpo. La disminución del diámetro de la herramienta requiere la reducción de las dimensiones de los componentes del conjunto. La reducción del tamaño de los elementos de fijación conduce a debilitar su resistencia y la herramienta no puede soportar las cargas de corte aún bajo condiciones normales de  mecanizado. Esto limita seriamente la aplicación de la herramienta; una disminución adicional puede causar la degradación total de su estructura, haciéndola inviable. Los precios de las pequeñas herramientas rotativas son altos comparativamente, lo que suma a las limitaciones percibidas de las herramientas indexables en el rango de diámetro pequeño.

NanFeed Iscar
Figura 1

La opción indexable

Las herramientas indexables poseen varias ventajas distintivas que hacen que la aplicación de estas herramientas dentro del rango anterior sea muy atractiva a los ojos del cliente. En muchos casos, especialmente en el mecanizado en bruto, cambiar un filo desgastado por simple indexación proporciona beneficios económicos en comparación con tener que reemplazar una herramienta integral de metal duro completa al haber alcanzado su vida útil. Además, no es necesario utilizar tiempo y los recursos para reafilar y volver a recubrir las fresas una vez que se desgastaron.

Los fabricantes de herramientas han progresado significativamente en el desarrollo de diseños confiables que podrían ser comercialmente viables contra el concepto de metal duro integral. El trabajo en esta dirección ya ha mostrado resultados, y las fresas y brocas con cabezas de corte intercambiables están demostrando ser una alternativa realista a las herramientas de metal duro integral.

 

Performance competitiva

La introducción de herramientas con cabezas de corte de metal duro intercambiables  significa un cambio en el enfoque. ISCAR proporciona dos ejemplos de este concepto con la línea de fresado ISCAR MULTI-MASTER y la línea CHAMDRILL en el perforado.

Las características de rendimiento y precisión han posicionado las nuevas herramientas para ser funcionalmente competitivas con los diseños de metal duro integral. La versatilidad de estas líneas, donde una cabeza se puede montar en diferentes cuerpos y viceversa, donde un solo cuerpo puede llevar diferentes cabezas, facilita varias combinaciones de ensamblaje y contribuye a reducir los artículos en el inventario de herramientas.

Otro enfoque de diseño importante -”sin tiempo de seteo”- caracteriza estas líneas, ya que un cabezal desgastado no requiere pasar tiempo en preseteo y puede reemplazarse mientras la herramienta todavía está sujeta en el husillo de la máquina. Esto reduce el tiempo de ciclo y, en consecuencia, reduce los costos de producción. Por el contrario, la sustitución de una fresa o broca de metal duro integral conduce inevitablemente a un nuevo procedimiento de preseteo.

Además, el concepto garantiza el uso sostenible del metal duro con todas las ventajas asociadas. El principio de las herramientas de carburo “indexables” tiene muchos méritos  y características distintivas en su diseño, dentro  del rango de diámetro que se está discutiendo. El diámetro mínimo de los cabezales de fresado MULTI-MASTER es de 5 mm y el de los cabezales de perforación SUMOCHAM de 6 mm, mientras que los cabezales de avellanador combinados MULTI-MASTER para perforación central tienen un diámetro mínimo de 1 mm.

 

El factor LOGIQ

ISCAR ha presentado recientemente una nueva gama de herramientas rotativas  indexables de tamaño pequeño bajo su nueva campaña LOGIQ. La compañía propone varias familias de fresas con un diámetro nominal de hasta 20 mm. Una breve mirada a algunas de estas familias puede proporcionar una comprensión más clara de si las nuevas herramientas serán capaces de romper la sólida barrera actualmente vigente.

Las nuevas familias de fresas indexables dentro del rango de diámetro de 8-16 mm atraen el mayor interés. Tienen varias características en común: las fresas llevan insertos de forma triangular con 3 filos de corte y la parte mecánica que asegura los insertos está representada por un tornillo. Estas familias están destinadas a planear, escuadrar o realizar fresado de alto avance.

Pero aquí la similitud termina, y la diferencia comienza. Mientras que el diseño de las familias HELI3MILL y MICRO3FEED para el rango de diámetros de 10-16 mm está comprometido con el principio clásico de fijación de insertos, al sujetar el tornillo a través del orificio central de un inserto, las familias NANMILL y NANFEED para diámetro de herramienta de 8-10 mm adoptaron otro concepto.

Dentro de un rango de diámetro tan pequeño, el tornillo de sujeción central, como se indicó anteriormente, no proporciona una solución aceptable. Según el nuevo concepto, el tornillo está ubicado arriba del inserto, y la cabeza del tornillo cumple la función de una cuña (Fig. 1). Este enfoque proporciona una fijación fiable y rígida, asegura una estructura de inserto duradera y homogénea sin orificios, y permite una indexación de insertos rápida y simple.

Se estima que estas nuevas familias serán particularmente efectivas en la fabricación de piezas compactas y en el mecanizado de cavidades pequeñas, en alojamientos  y piezas pequeñas utilizadas en sectores industriales como la fabricación de moldes y matrices, así como en la producción de componentes en miniatura.

Iscar Mechas SumCham
Figura 2

Pequeño cambio, gran impacto

Un cambio de 1 mm en el tamaño: ¿esto es poco? Para herramientas indexables en el rango de diámetro pequeño, hace una diferencia notable. El nuevo cabezal de perforado SUMOCHAM de 5 mm de diámetro de ISCAR representa un importante paso adelante en la expansión de los rangos de aplicación de las brocas indexables (Fig. 2).

Dentro del rango de diámetro pequeño, las herramientas indexables pueden ofrecer ventajas de precisión y rendimiento que las posicionan competitivamente frente a las herramientas de metal duro integral más tradicionales.

Las características de rendimiento y precisión han posicionado las nuevas herramientas para ser funcionalmente competitivas con los diseños de metal duro integral.

Más información : www.iscararg.com.ar

 

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