Liberando la eficiencia: la guía definitiva para fresas de desbaste de carburo

Cuando se trata de mecanizado de precisión, ninguna herramienta es más importante que las fresas de desbaste de carburo. Ayudan a dar forma y eliminar material de la pieza de trabajo de manera eficiente. Esta guía está diseñada para aclarar las especificaciones técnicas, aplicaciones y criterios de selección de las fresas de desbaste de carburo para que los maquinistas, ingenieros o cualquier persona involucrada en esta industria pueda comprenderlas mejor. Una cosa que analizaremos es lo que compone este tipo de herramientas: los carburos, que les confieren mayores niveles de dureza y propiedades de resistencia al desgaste que las fabricadas con acero de alta velocidad y, al mismo tiempo, pueden funcionar bien en diversas condiciones de mecanizado. Además, hay muchas otras cosas que se tratan a lo largo de este artículo, como cómo ciertos diseños permiten tasas de eliminación rápidas al seleccionar materiales apropiados en función de sus propiedades como dureza o maquinabilidad, entre otras, lo que lo convierte en un gran recurso para la optimización de procesos en operaciones de mecanizado. utilizando fresas de desbaste de carburo.

¿Qué diferencia a las fresas de desbaste de carburo?

Comparación del carburo sólido con el cobalto y el acero aleado

Las fresas de carburo sólido tienen una dureza y durabilidad excepcionales. Mucha gente los utiliza en operaciones de mecanizado de alto rendimiento por estos motivos. Esta es una comparación de fresas de carburo sólido frente a cobalto y acero aleado:

1. Dureza y resistencia al desgaste: Las fresas de carburo sólido son mucho más duras que cualquier otro tipo. Pueden alcanzar 90 HRA (dureza Rockwell), que es mucho más alta que los de cobalto o acero aleado. También significa que son más resistentes al desgaste, por lo que sus filos permanecen afilados por más tiempo en condiciones de corte de alta resistencia.
2. Resistencia al calor: El carburo está compuesto de tal manera que posee una excelente resistencia al calor cuando se usa durante procesos de mecanizado de alta velocidad donde se genera mucho calor. Por lo tanto, en este sentido, no habrá ningún compromiso en la integridad estructural, ni se producirá ninguna reducción en cuanto a su capacidad para cortar metales incluso si se somete directamente a dicho entorno.
3. Velocidades y avances: Debido a que son fuertes en toda su estructura, las herramientas de desbaste hechas de carburos pueden soportar velocidades y avances más rápidos que las hechas de cobaltos o aceros mezclados con aleaciones. Por lo tanto, obtendrá tasas de eliminación más rápidas ya que se elimina más material por unidad de tiempo, ahorrando así en la duración del mecanizado, lo que aumenta significativamente la productividad.
4. Longevidad de la herramienta: La combinación de niveles más altos de dureza junto con la resistencia al desgaste y la estabilidad térmica hace que las herramientas de carburo de tungsteno duren más que cualquier otro tipo disponible actualmente. Aunque inicialmente pueden costar más, con el tiempo resultan más baratas debido al menor tiempo de inactividad causado por los frecuentes reemplazos necesarios a lo largo del tiempo. con costos generales de herramientas más bajos incurridos con el tiempo porque hay menos necesidades de reemplazo debido en parte a esta vida útil extendida que disfrutan.
5. Especificidad de la aplicación: Si bien es cierto que las fresas de mango de carburo sólido son excelentes para cortar materiales duros y producir acabados finos al hacerlo, es posible que no siempre sean la mejor opción, por ejemplo; Cuando se trabaja con materiales más blandos como plásticos o cuando uno tiene que lidiar con cargas de impacto durante cortes pesados donde se requiere más flexibilidad durante el proceso de mecanizado, las herramientas de cobalto o acero aleado funcionarían mejor, por lo que deberían preferirse en tales circunstancias.

En conclusión, la decisión entre fresas de carburo sólido, cobalto y acero aleado debe determinarse dependiendo de los requisitos específicos de la operación de mecanizado con respecto al material que se está mecanizando, el nivel de precisión deseado necesario de la herramienta de corte, la velocidad a la que uno quiere operar la máquina, así como las consideraciones de costos generales involucradas.

El impacto del carburo en la vida útil y el rendimiento de la herramienta

Como experto en mi campo durante muchos años, he visto cómo las herramientas de carburo pueden cambiar las cosas. La dureza y la resistencia al calor son lo que hace que las herramientas de corte de carburo sólido funcionen tan bien en comparación con sus contrapartes de cobalto o acero aleado, especialmente en entornos de mecanizado de alta velocidad. Lo que esto significa es que no necesitará cambiar sus herramientas con tanta frecuencia, lo que reducirá los costos al reducir tanto el tiempo de inactividad de la máquina como los gastos de mano de obra. Desde un punto de vista técnico, la resistencia al desgaste se mejora con los carburos para que no pierdan su forma con el tiempo como lo harían otros materiales; por lo tanto, mantiene los tamaños precisos mientras termina las superficies lisas durante los ciclos de producción. Además, poder funcionar a velocidades más rápidas sin romper nada permite a los fabricantes producir más piezas por hora, ¡lo que también ahorra tiempo! En pocas palabras: si desea el mejor rendimiento posible al cortar metal… ¡use carburos!

Comprensión de las propiedades únicas de las fresas de carburo

Las fresas de carburo tienen cualidades materiales singulares que las hacen ideales para trabajos de mecanizado difíciles. El material en sí está compuesto por partículas de carburo de tungsteno unidas con cobalto, que le confieren una dureza y resistencia al desgaste inusuales; Esto significa que estas herramientas se pueden usar en materiales más duros con más precisión que cualquier otra cosa disponible y al mismo tiempo pueden manejar las altas velocidades involucradas sin sufrir calor u otros daños relacionados con el estrés. Además, su rigidez es tan grande que incluso cuando se trabaja con cargas pesadas no se nota ninguna flexión, lo que garantiza que todas las piezas producidas también sean precisas. Aunque la conductividad térmica de los carburos no es tan buena como la de los aceros rápidos, valores tan bajos serían suficientes para disipar el calor generado durante las operaciones, aumentando así aún más la vida útil de la herramienta. Por lo tanto, en conjunto, no debería sorprender que la gente considere que las fresas de carburo son indispensables para lograr una mayor productividad y eficiencia en aplicaciones de fabricación de precisión donde la longevidad de uso ocupa el primer lugar entre otras necesidades.

Elegir la fresa de desbaste adecuada para su proyecto

 

Diente grueso o fino: adaptación del molino al material

Cuando se trata de seleccionar una fresa de desbaste para una tarea determinada, es importante diferenciar entre aquellas con dientes gruesos y finos. Esta decisión tiene un profundo efecto en el proceso de mecanizado en sí, como la velocidad de corte, la calidad del acabado y la vida útil de la herramienta.

Molinos de dientes gruesos tienen menos dientes que sus homólogos de dientes finos. También presentan espacios más grandes (gargantas) entre cada diente. Este diseño les permite eliminar las virutas del corte de manera más efectiva, reduciendo así los riesgos de volver a cortar y la acumulación de calor. Estas cortadoras son particularmente útiles cuando se mecanizan materiales blandos o se buscan altas tasas de eliminación de material; También duran más en estas condiciones.

En cambio, fresas de dientes finos llevan más dientes que tienen gargantas más pequeñas entre ellos. Como resultado de esta construcción, dejan acabados mucho más finos en las superficies mecanizadas que los que pueden lograr otros tipos de fresas. Estas herramientas son muy adecuadas para operaciones de acabado donde la precisión cuenta más; Asimismo, también funcionan mejor con piezas de trabajo más duras. Sin embargo, debido a su menor tamaño, la extracción de virutas puede resultar problemática, por lo que se requiere una elección cuidadosa de los parámetros de corte para evitar que las virutas se acumulen y causen daños térmicos alrededor de los bordes de los cortes.

El proceso de selección entre los niveles de aspereza involucrados en el diseño de Endmill debe basarse en varios parámetros principales:

1. Material en el que se está trabajando: Los materiales blandos generalmente van de la mano con los cortadores de dientes gruesos, mientras que los duros a menudo exigen la delicadeza asociada con los más finos.
2. MRR (tasa máxima de eliminación) deseada: Las tasas más altas requieren velocidades más rápidas, por lo tanto, se necesitan fresas de dientes gruesos, de lo contrario uno pasaría días tratando de eliminar lo que fácilmente se podría haber hecho en cuestión de horas usando tales desbastadores.
3. Requisito de acabado superficial: Situaciones en las que la gente necesita un espejo.
4. Uso de refrigerante y capacidad de evacuación de virutas: La capacidad de deshacerse de las virutas es fundamental, especialmente si utiliza fresas de dientes finos, porque una falla podría provocar un sobrecalentamiento que luego provocaría un desgaste prematuro y, por lo tanto, acortaría la vida útil de las herramientas.

Conocer estos aspectos y cómo se aplican dentro de sus operaciones de mecanizado específicas le ayudará a elegir una fresa de desbaste adecuada que equilibre la eficiencia con la calidad de la superficie y tenga en cuenta el desgaste y la longevidad de la herramienta.

La importancia del número de flautas y el ángulo de hélice

El número de flautas y el ángulo de hélice de la fresa son importantes para determinar sus capacidades de mecanizado, lo que puede afectar la tasa de eliminación de material y la calidad del acabado de las piezas de trabajo. Por tanto, es necesario comprenderlos ya que esto puede mejorar en gran medida la eficiencia de las operaciones de mecanizado.

Conde de flauta se refiere a la cantidad de filos de corte en una fresa. Menos canales permiten una eliminación más rápida de mayores cantidades de materiales, ya que tienen gargantas más grandes que crean más espacio para la evacuación de virutas. Esta disposición funciona mejor cuando se trata de materiales más blandos o cuando se desea un MRR alto. Por el contrario, si se desean realizar cortes de acabado, se deben utilizar números de flautas más altos; Dan un acabado superficial más fino porque hay muchos filos de corte involucrados, pero cada diente elimina menos virutas. Sin embargo, las gargantas más pequeñas no pueden eliminar las virutas fácilmente, por lo que estas herramientas son adecuadas para su uso en materiales más duros y quebradizos cuya suavidad después del procesamiento es lo más importante.

El ángulo de hélice denota el ángulo entre un borde a lo largo de una ranura y el eje de rotación alrededor de la línea central de dicho elemento de herramienta (vástago de herramienta). Un ángulo de hélice superior a 45 grados generalmente produce cortes más suaves, por lo que se adopta comúnmente cuando se trabaja con artículos difíciles de mecanizar o aquellos que exigen acabados de calidad. El ángulo más grande permite una mayor superficie de contacto entre la pieza de trabajo que se está cortando y la herramienta colocada en ella, al tiempo que ayuda a la disipación del calor, además de facilitar la evacuación de las virutas, ya que aumenta el espacio disponible dentro de las ranuras para la eliminación de las virutas al moverlas más hacia afuera de la zona de corte donde se formaron inicialmente. mayor proximidad entre estas zonas durante la operación. Por el contrario, los ángulos de hélice más bajos hacen que el cortador sea más rígido, lo que agrega resistencia adicional al filo para que pueda soportar las condiciones severas que se encuentran al fresar materiales resistentes; Además, esto también mejora su vida útil, por lo que es una buena opción si se requieren herramientas más duraderas.

Para resumir lo que se ha discutido hasta ahora sobre la elección de fresas en función de su diseño.

1. Material a mecanizar: Un mayor número de flautas y ángulos de hélice más grandes pueden ser útiles para mecanizar materiales más duros, mientras que las flautas más bajas son más eficientes cuando se trabaja en materiales más blandos.
2. Tasa de eliminación de material (MRR): Se prefieren números de flauta bajos para MRR altos.
3. Requisitos de acabado superficial: Un mayor número de flautas suele dar mejores acabados superficiales.
4. Operación de mecanizado: Los ángulos de hélice más altos dan como resultado cortes más suaves con una calidad de acabado mejorada, mientras que los ángulos de hélice más bajos brindan la rigidez y durabilidad necesarias para algunas operaciones de mecanizado.

Por lo tanto, al considerar cuidadosamente estos factores relacionados con la cantidad de canales y el ángulo de la hélice, los maquinistas pueden seleccionar las herramientas apropiadas y encontrar mejores formas de hacer las cosas que conduzcan a mayores niveles de rendimiento.

Cuándo utilizar una fresa de desbaste de alto rendimiento con revestimiento de AlTiN

Entre los diversos instrumentos especializados para trabajos que requieren un mejor rendimiento y durabilidad se encuentran los molinos de desbaste de alto rendimiento con recubrimiento de nitruro de aluminio y titanio (AlTiN). Existen varios parámetros basados en mi experiencia en este campo que hacen que no sólo sea útil sino también recomendable utilizarlos.

1. Aplicaciones de alta temperatura: La capacidad del recubrimiento AlTiN para funcionar bien a altas temperaturas es encomiable. Por ejemplo, en una situación en la que se genera mucho calor durante el mecanizado; esto se debe a que su buena resistencia térmica ayuda a conservar el filo del filo por más tiempo que el que se puede lograr con cualquier otra herramienta sin recubrimiento.
2. Materiales duros: Un molino de desbaste recubierto de AlTiN se utiliza a menudo cuando se trabajan materiales duros como acero inoxidable, aceros endurecidos o aleaciones de titanio. Este recubrimiento duro disminuye el desgaste, prolongando así su vida útil y manteniendo intacta la precisión dimensional de la pieza de trabajo.
3. Condiciones de lubricación seca o mínima: Otra ventaja que poseen los recubrimientos de AlTiN es su baja conductividad térmica, lo que significa que funcionan muy bien incluso sin mucha lubricación o refrigeración por agua. En algunos casos, el uso de refrigerantes puede estar restringido, por lo que esta propiedad resulta muy útil.
4. Mayores tasas de alimentación y velocidad: Con los molinos que tienen recubrimientos Altin, puede aumentar las velocidades de avance mientras mecaniza a velocidades más altas para eliminar más material por unidad de tiempo. Tienen superficies exteriores más duras que les permiten soportar estrategias agresivas sin romperse, por lo que no comprometen la calidad ni el acabado de las piezas mecanizadas.
5. Rentabilidad en plazos largos: Cuando se producen grandes volúmenes, se pueden lograr ahorros si se utilizan herramientas recubiertas de AlTiN porque duran más y funcionan mejor, lo que reduce la necesidad de cambios frecuentes, además de ser inicialmente costosas.

En resumen, el uso o no de una fresa de desbaste de alto rendimiento con un recubrimiento de AlTiN depende de los requisitos específicos de las operaciones de mecanizado involucradas. Estas herramientas se consideran las más adecuadas para tareas difíciles debido a su capacidad para soportar altas temperaturas, su idoneidad para la dureza y su rendimiento en condiciones secas junto con su eficiencia durante aplicaciones de alta velocidad.

El papel de la geometría del cortador en el desbaste

Explorando los beneficios de diferentes ángulos de hélice

Es muy importante elegir el ángulo de hélice correcto para una fresa de desbaste para aumentar la productividad en el mecanizado y la calidad del acabado superficial. Desde mi punto de vista técnico, la formación y evacuación de viruta se encuentran entre varias áreas controladas por los ángulos de hélice porque controlan las vibraciones y estabilizan el proceso de mecanizado en su conjunto.

Ángulos de hélice bajos (alrededor de 30 grados) son buenos para materiales que pueden deformarse fácilmente. Proporcionan una mayor rigidez de la herramienta, reduciendo así las posibilidades de deflexión, especialmente cuando se trabaja con materiales más blandos o cavidades profundas.

Por otro lado Altos ángulos de hélice (45 grados o más) da lugar a acciones de corte más suaves, lo que es adecuado para usar en piezas de trabajo más duras. Al hacer esto, ayudan a reducir las fuerzas de corte junto con la generación de calor, lo que conduce a niveles mínimos de desgaste de las herramientas y a la prevención de los efectos del endurecimiento por trabajo en los materiales.

Ángulos de hélice variables cambia entre ángulos altos y bajos para minimizar los armónicos durante los cortes, suavizando así el acabado y al mismo tiempo extendiendo la vida útil de las herramientas. Esto también permite aumentar las velocidades de avance sin afectar la integridad de la pieza.

En resumen, lo que quiero decir es que se deben considerar factores como el material con el que se está trabajando o el resultado deseado antes de elegir un ángulo de trayectoria helicoidal. Los fabricantes pueden mejorar la productividad, obtener mejores acabados y reducir los costos operativos seleccionando hélices adecuadas para sus cortadores.

Cómo el radio de las esquinas afecta el rendimiento y la durabilidad del fresado

Cuando se trata de fresas, la inclusión de un radio de esquina correcto mejora significativamente el rendimiento y la durabilidad de la herramienta. En mi opinión profesional, el uso de radios de esquina más grandes puede aumentar la vida útil de las herramientas al distribuir la tensión en un área más amplia, reduciendo así el desgaste y la tendencia a astillarse. Esto es especialmente importante para cortar materiales duros donde las fuerzas involucradas pueden romper fácilmente herramientas con esquinas afiladas.

Además, los radios de esquina más grandes mejoran la calidad del acabado superficial. Proporcionan una transición más fácil de una pasada a otra, reduciendo así las posibilidades de dejar marcas que puedan afectar negativamente a la apariencia o funcionalidad de las piezas de trabajo. Sin embargo, debería haber una compensación; Demasiado redondeo podría dificultar la obtención de características precisas o detalles intrincados en algunos proyectos.

Técnicamente hablando, entre otras geometrías de herramientas y parámetros específicos utilizados durante las operaciones de fresado; La elección del radio de esquina adecuado requiere una consideración cuidadosa. A menudo se logra un buen equilibrio entre estos dos aspectos mediante un equilibrio adecuado y teniendo en cuenta todos los demás factores que afectan tanto al rendimiento como a la longevidad de dichos dispositivos en diferentes condiciones de mecanizado.

Comprender la eficiencia del diseño de corte central

Cuando se trata de fresado, la idea detrás de las fresas de mango con un diseño de corte central es muy importante si se quiere lograr eficiencia. Esto se aplica principalmente cuando es necesario hundir, perforar o realizar cortes verticales. A lo largo de mis años como especialista de la industria, he visto cómo esta característica puede afectar el rendimiento y la versatilidad de una herramienta de fresado.

La capacidad de las fresas de corte central para cortar directamente materiales sin tener que perforar agujeros primero las distingue de otras herramientas. Una parte al final de dicha herramienta tiene bordes que cortan hasta la sección central, permitiendo así el corte axial. La efectividad de cualquier diseño de corte central depende de varios parámetros principales:

1. Diámetro de corte – Esto determina el tamaño de cada corte realizado y afecta la estabilidad general durante el proceso de fresado;
2.  Número de flautas – La tasa de remoción de material se ve afectada por estos, así como la calidad del acabado obtenido después de cada corte; Más ranuras mejoran la calidad del acabado, pero pueden disminuir la eficiencia en la eliminación de virutas;
3.  Material – La durabilidad de la herramienta y su idoneidad para diferentes materiales de la pieza de trabajo afectan la eficiencia y, por tanto, también la vida útil;
4.  Revestimiento – El rendimiento puede mejorarse enormemente mediante recubrimientos que aumentan los niveles de dureza, reducen los coeficientes de fricción y mejoran las propiedades de resistencia al calor para prolongar la vida útil de la herramienta;
5.  Ángulo de hélice -Esto influye en la suavidad junto con los niveles de eficiencia obtenidos al cortar la formación de virutas y la velocidad de evacuación.

Básicamente, lo que hace que un diseño de corte central sea eficiente no solo radica en su capacidad para realizar cortes verticales sino también en cómo se puede utilizar de manera efectiva en varios procesos de fresado. En vista de este hecho, las aplicaciones de uso general se benefician enormemente de la naturaleza multifuncional asociada con dichas fresas, mientras que las tareas especializadas requieren alta precisión junto con versatilidad. Los maquinistas y fabricantes deben tener en cuenta estos factores al seleccionar herramientas para optimizar su velocidad y calidad durante los procesos de operación.

Maximizar la vida útil y la eficiencia de la herramienta en el fresado de desbaste

Estrategias para prolongar la vida útil de las fresas de desbaste de carburo

Para que las fresas de desbaste de carburo duren mucho tiempo y funcionen bien, se debe utilizar un método integral. Mi conocimiento en esta industria me dice que lo mejor es darle prioridad a la optimización de los parámetros de corte; mantenimiento regular de herramientas; elegir recubrimientos específicos para diferentes usos.

En primer lugar, es importante considerar el tipo de material que se está cortando ajustando la velocidad de corte, el avance y la profundidad de corte. Esto asegurará que la fresa funcione a su nivel óptimo de rendimiento, minimizando así el estrés debido al exceso de trabajo. En segundo lugar, no podemos dejar de enfatizar la necesidad de realizar controles frecuentes que impliquen buscar signos de desgaste y una limpieza adecuada, entre otras cosas, ya que ayudan a preservar las características de la herramienta y sirven como un punto donde se puede saber cuándo se deben realizar reemplazos antes de que se produzca una falla. Además de esto, el recubrimiento resistente al calor puede aumentar significativamente la esperanza de vida de la herramienta si se selecciona de acuerdo con lo que se requiere durante la operación de mecanizado. Algunas aplicaciones de fresado duro pueden requerir recubrimientos de TiAlN o AlCrN con propiedades de baja fricción.

Estos enfoques permiten a los fabricantes no solo extender la vida útil sino también mejorar la eficiencia general del fresado, reduciendo así el tiempo de inactividad junto con los costos involucrados en las herramientas durante el proceso de producción.

Mejores prácticas para la profundidad de corte y la carga de viruta

Para aumentar la eficiencia y prolongar la vida útil de las fresas de desbaste de carburo, se debe optimizar la carga de viruta y la profundidad de corte. Estos factores afectan directamente el desgaste de la herramienta, la tasa de eliminación de material y el rendimiento del mecanizado. A continuación se presentan algunas de las mejores prácticas que sugiero en función de mi conocimiento en este campo:

1. Profundidad de corte: La profundidad adecuada depende principalmente del tamaño del diámetro de la herramienta, el material de la pieza que se procesa y la rigidez de la configuración misma, entre otros. Para la mayoría de las aplicaciones, se recomienda que el usuario realice cortes que no excedan los 30-40% del diámetro de sus herramientas, aunque esto puede variar según los diferentes tipos de máquinas utilizadas o incluso con materiales blandos que pueden permitir profundidades de corte más profundas sin ningún problema. Sin embargo, se debe tener cuidado de no exceder su capacidad, no sea que experimentemos una deflexión seguida de rotura debido a demasiada presión aplicada en un solo punto a lo largo.
2. Capacidad de carga del cortador: La carga de viruta se refiere a la cantidad eliminada por diente durante una revolución realizada por la fresa alrededor de su línea de eje dentro de un cierto intervalo de tiempo llamado velocidad de avance o velocidad, según el tipo utilizado (el fresado convencional utiliza velocidades de avance, mientras que el fresado ascendente implica velocidades). Es importante que todos los dientes de una sección determinada de la pieza de trabajo tengan cargas uniformes que actúen sobre ellos; de lo contrario, se producirá un desgaste desigual, lo que reducirá significativamente la vida útil. En los casos en los que sólo algunas piezas reciben cargas más pesadas que otras, dichas áreas necesitan una lubricación más frecuente durante el funcionamiento, junto con un mayor efecto de enfriamiento proporcionado mediante el uso de sistemas de pulverización de refrigerante para que el calor generado durante el proceso pueda disiparse eficazmente lejos de las zonas críticas. zonas.
3. Relación entre velocidad de avance y velocidad: TExiste aquí una relación directa entre estos dos parámetros, es decir, a medida que aumenta la velocidad de avance, también aumenta proporcionalmente la necesidad de velocidad. Esto implica que si alguien quiere aumentar las velocidades de corte, entonces debe aumentar sus avances en consecuencia, pero si se desean bajas revoluciones, entonces reducir las velocidades de corte simultáneamente.
4. Identificación de materiales a mecanizar: Los diferentes materiales requieren modificaciones respectivas en cuanto a las relaciones de profundidad de corte y los valores de carga de viruta; Los materiales más duros requieren proporciones más pequeñas, mientras que los más blandos permiten valores mayores.
5. Confiando en la información del fabricante: Utilice los detalles relevantes proporcionados por los proveedores cuando se trata de recomendaciones de profundidad de corte y carga de viruta. Dichos datos se obtienen después de realizar pruebas exhaustivas, por lo que reflejan las características de rendimiento reales exhibidas por herramientas particulares en diferentes entornos operativos.

Estas sugerencias no son reglas estrictas, sino más bien una combinación de lo que podría denominarse teoría o conocimiento técnico versus habilidades prácticas, que sólo pueden adquirirse a través de la experiencia adquirida a lo largo del tiempo trabajando con diversas condiciones de mecanizado. Implica que siempre debe haber un monitoreo continuo junto con ajustes apropiados para que las fábricas sigan siendo eficientes durante toda su vida útil, incluso aunque tales configuraciones puedan necesitar cambios frecuentes debido a las variaciones que se encuentran en ellas.

Optimización de los parámetros de fresado para un rendimiento mejorado

Para aprender cómo optimizar aún más los parámetros de fresado para un mejor rendimiento, es necesario comprender la relación dinámica entre la velocidad de corte, el avance y la profundidad de corte en términos de propiedades del material y geometría de la herramienta. La precisión al abordar estos factores es crucial para lograr una alta productividad de mecanizado y una larga vida útil de la herramienta. Por ejemplo, se puede lograr un buen acabado superficial aumentando las velocidades de corte cuando se mantienen con avances adecuados. Esto también reduce el tiempo de mecanizado, pero debe controlarse para no provocar un sobrecalentamiento que provoque la degradación de las herramientas. Además, dependiendo del diseño de una herramienta determinada y de las características que exhiben los diferentes materiales, se pueden aumentar las velocidades a las que se eliminan las piezas de trabajo sin comprometer la estabilidad mediante niveles de optimización adecuados para la profundidad de corte. Lo que hago es realizar pruebas una y otra vez mientras hago ajustes hasta que todo cae en su lugar; por lo tanto, dichos parámetros se han individualizado basándose tanto en datos del mundo real obtenidos de experimentos realizados empíricamente como utilizando modelos simulados matemáticamente dependiendo de situaciones particulares en las que se emplean durante diversas operaciones de mecanizado. A través de este enfoque sistemático no sólo lograremos sino que superaremos nuestros objetivos en términos de eficiencia operativa y componentes de calidad producidos.

Abordar los desafíos comunes con las fresas de desbaste de carburo

Solución de problemas de astillado y desgaste: causas y soluciones

Las fresas de desbaste de carburo son vulnerables al astillado y al desgaste, lo que puede afectar su rendimiento en el mecanizado y afectar la calidad del trabajo. En la mayoría de los casos, estos problemas se deben a varios factores, incluidos parámetros de corte incorrectos, selección inadecuada de herramientas y uso deficiente de refrigerantes. Todas estas cuestiones deben examinarse detenidamente para descubrir cada uno de los factores que contribuyen a ello.

Parámetros de corte incorrectos: Una selección incorrecta de las velocidades de corte, los avances o la profundidad de corte puede provocar que la herramienta tenga una tensión excesiva que provoque melladuras y desgaste prematuro. Se aplican las siguientes soluciones:

• Velocidades de corte: Esto implica ajustarlos dentro de un rango óptimo dependiendo del material sobre el que se esté trabajando; una mayor dureza necesita otras más lentas.
• Tasas de alimentación: Modificarlo para que no se produzcan condiciones de subutilización ni de sobrecarga, ya que una velocidad de alimentación equilibrada reduce las posibilidades de que se formen virutas, lo que reduce las probabilidades de que se astillen.
• Profundidad del corte: Debe optimizarse para que las capacidades de la herramienta no se extiendan demasiado, lo que requerirá cortes superficiales para materiales más duros con el fin de reducir la carga.

Mala elección de herramientas: Cuando se utilizan herramientas incorrectas, ya sea para ciertos tipos de operaciones de mecanizado o para materiales específicos, se desgastan rápidamente, lo que también hace que se astillen fácilmente. Éstas incluyen;

• Material de la herramienta: Hay que seleccionar el grado o capa de carburo apropiado que coincida con las propiedades de la pieza de trabajo; Algunos recubrimientos pueden soportar más calor que otros, por lo que son más adecuados para materiales más duros.
• Geometría de la herramienta: Existen diferentes geometrías diseñadas según las aplicaciones por lo que se deben escoger aquellas destinadas principalmente al desbaste ya que dichas herramientas pueden soportar cargas más pesadas además de tener características que minimizan las vibraciones.

Utilidad inadecuada del refrigerante: El calentamiento excesivo que resulta en una acumulación excesiva de calor alrededor del área del filo debido a que el refrigerante se aplica incorrectamente o no se usa en absoluto, contribuye en gran medida a fallar la herramienta debido al desgaste, entre otras cosas. Los remedios incluyen;

• Tipo de refrigerante: Garantizar la compatibilidad entre los tipos de refrigerante empleados con respecto a los materiales de la pieza de trabajo y las herramientas utilizadas durante el mecanizado; Algunos materiales requieren refrigerantes específicos para evitar reacciones adversas.
• Entrega de refrigerante: Implica optimizar el flujo de refrigerante y la presión para que se disipe suficiente calor mientras se retiran las virutas de la zona de corte.

Estos parámetros se pueden ajustar después de un análisis cuidadoso que puede reducir en gran medida la frecuencia de astillado y desgaste en las fresas de desbaste de carburo, mejorando así la productividad y prolongando además la vida útil de la herramienta. La monitorización continua junto con la adaptación a las condiciones del entorno constituyen la base para un rendimiento máximo durante las operaciones de mecanizado.

Cómo prevenir la acumulación de bordes en materiales resistentes

Para conservar la integridad de una herramienta y lograr acabados superficiales perfectos al mecanizar materiales duros, es importante evitar el filo acumulado (BUE). Uno de los métodos comúnmente utilizados es optimizar los parámetros de corte y elegir los recubrimientos de herramienta adecuados. Número uno: disminuir la velocidad de corte pero mantener una velocidad de avance que restrinja la permanencia de la herramienta en contacto con la pieza de trabajo durante demasiado tiempo, reduciendo así las condiciones térmicas favorables para la génesis del BUE. En segundo lugar, las herramientas que tienen bordes muy afilados junto con ángulos de ataque positivos elevados mejoran el flujo suave de las virutas, reduciendo así las posibilidades de que el material se adhiera a ellas. Además, un recubrimiento apropiado como el nitruro de carbono de titanio (TiCN) o el nitruro de aluminio y titanio (AlTiN) puede disminuir en gran medida la adhesividad entre las piezas de trabajo y las herramientas, además de actuar como un escudo contra temperaturas elevadas, lo que fomenta el BUE. Por último, la aplicación de sistemas de refrigeración de alta presión directamente en el punto de corte no sólo ayuda a la evacuación de la viruta sino que también reduce considerablemente la temperatura, reduciendo así aún más la creación de BUE. Estas técnicas nos permiten lidiar eficazmente con el filo incorporado que se produce durante las operaciones con materiales más difíciles, garantizando así una vida útil más larga de las herramientas y un acabado de mejor calidad en las piezas.

Superar las dificultades con aleaciones pegajosas y aceros inoxidables

El mecanizado de aleaciones pegajosas y aceros inoxidables puede resultar muy difícil debido a sus altas tasas de endurecimiento por trabajo y al hecho de que tienden a adherirse a la superficie de una herramienta de corte. Para resolver este problema, es necesario comprender todos los parámetros clave de mecanizado, así como los criterios para seleccionar herramientas. A continuación se ofrecen algunos consejos detallados sobre cómo mecanizar estos materiales de forma eficaz:

1. Material de herramienta y revestimiento: Es recomendable utilizar herramientas fabricadas en aleaciones de carburo o cobalto que puedan soportar las altas temperaturas producidas durante el mecanizado. Además, la aplicación de recubrimientos como AlTiN o TiCN puede reducir el desgaste de las herramientas y evitar la adhesión de materiales.
2. Parámetros de corte: Las velocidades de corte deben ajustarse junto con los avances con cuidado. Reducir la velocidad reduce la generación de calor, minimizando así el endurecimiento por trabajo y el desgaste del adhesivo, teniendo en cuenta que la velocidad de avance debe ser suficiente para mantener el filo en el filo.
3. Geometría de la herramienta: Se deben elegir herramientas con ángulos de desprendimiento positivos más altos para que corten más suavemente y necesiten menos fuerza, lo que reduce las posibilidades de adhesión del material o formación de bordes acumulados.
4. Uso de refrigerante: Se debe utilizar un sistema de refrigerante de alta presión para eliminar eficazmente las virutas de la zona de corte, reducir las temperaturas de corte y evitar que el material se adhiera a la superficie de la herramienta. Los refrigerantes también mejoran la calidad del acabado superficial además de prolongar la vida útil de la herramienta.
5. Operaciones de corte intermitente: La acumulación continua de calor se puede interrumpir mediante la adopción de fresado intermitente o taladrado por penetración, que proporciona espacios de tiempo para el enfriamiento entre la pieza de trabajo y la herramienta.
6. Optimización de la ruta de la herramienta: Para evitar el sobrecalentamiento localizado junto con regiones de desgaste excesivo durante el proceso de mecanizado donde la carga de trabajo se comparte de manera desigual entre varias partes/áreas de una determinada cortadora, los bordes no deben programarse; Distribuya de manera bastante uniforme para que todas las piezas se desgasten por igual, lo que genera herramientas más duraderas además de una mayor eficiencia en las operaciones de mecanizado.

Al seguir religiosamente estas estrategias, los fabricantes pueden superar los desafíos que plantean las aleaciones pegajosas y los aceros inoxidables, logrando así buenos acabados y al mismo tiempo extendiendo la vida útil de las herramientas, así como la eficiencia operativa general.

Aprovechar las funciones de alto rendimiento en aplicaciones especializadas

Utilización de fresas de carburo de paso fino en materiales difíciles de mecanizar

Para trabajar con materiales difíciles de mecanizar, mi método de elección implica el uso estratégico de fresas de carburo de paso fino, que sirven para varios propósitos. La primera razón es que aumenta en gran medida el número de filos de corte en contacto con el material, aumentando así su tasa de eliminación y eficiencia en la operación. En segundo lugar, la dureza y la resistencia al calor se encuentran entre las características únicas que posee el carburo, lo que lo hace mejor que cualquier otro material para su uso durante el mecanizado de sustancias duras en condiciones severas. Además de acelerar este proceso, dicha combinación también mejora la calidad del acabado superficial, reduciendo así los requisitos de acabado. Igualmente importante es que la distribución uniforme de las fuerzas de corte sobre la herramienta se logra mediante fresas de carburo de paso fino que producen una deflexión y un desgaste mínimos, prolongando así la vida útil de la herramienta. Se puede realizar un mecanizado preciso y eficiente en materiales que presentan desafíos importantes a los métodos tradicionales mediante una cuidadosa selección y aplicación de estas herramientas.

Las ventajas de utilizar fresas con ángulos de hélice elevados para aluminio

Las fresas que tienen ángulos de hélice altos son ideales para mecanizar aluminio por varias razones, incluida la productividad, el rendimiento en el mecanizado y la durabilidad de la herramienta. Analicemos estos beneficios:

1. Fuerzas de corte reducidas: Se crea una acción de corte más eficiente mediante un ángulo de hélice alto que generalmente mide entre 45° y 60° minimizando las fuerzas de corte que actúan sobre la herramienta y la pieza de trabajo. Esta suave acción de corte es muy buena para el aluminio porque es blando y dúctil, evitando así la deformación.
2. Evacuación de virutas mejorada: El diseño con tanta hélice permite una mejor eliminación de las virutas. Las virutas salen más rápidamente del área de operación, evitando así que se acumule material en los filos de corte. En el mecanizado de aluminio, donde la soldadura de viruta puede afectar negativamente al acabado de la superficie, así como a la vida útil de las herramientas, esto se vuelve muy importante.
3. Mejor acabado superficial: Las fresas de mango de alta hélice ayudan a lograr excelentes acabados en las superficies al reducir el contacto entre la herramienta y la pieza de trabajo y, al mismo tiempo, garantizar una evacuación suave de las virutas producidas durante la operación. Por tanto, se reducirán los procesos de acabado secundarios, lo que ahorra tiempo y reduce los gastos de fabricación.
4. Mayor vida útil de las herramientas: El desgaste de la fresa se puede minimizar mediante la disminución de los requisitos de energía de corte junto con la eliminación eficaz de virutas provocada por los grandes ángulos de hélice. Esto conduce a una vida útil más larga de la herramienta y, por lo tanto, reduce los costos incurridos al reemplazar herramientas desgastadas, así como el tiempo de inactividad involucrado durante dichos reemplazos.
5. Adaptabilidad para uso en diferentes materiales y aplicaciones: Aunque funcionan mejor con materiales no ferrosos como el aluminio, las fresas de extremo de alta hélice también funcionan eficazmente en otros plásticos y materiales no ferrosos, lo que las convierte en opciones versátiles para los fabricantes que pueden necesitar diferentes tipos o grados de fresas de extremo adecuadas para diversos tipos de materiales. aplicaciones que involucran materiales diferentes.

Por lo tanto, incluir aquellas fresas con grandes ángulos de ranura en espiral en su estrategia de fresado de aluminio mejorará en gran medida la productividad, mejorará los niveles de calidad alcanzados en varias operaciones realizadas durante las etapas de producción y, al mismo tiempo, maximizará las tasas de utilización para diferentes tipos de herramientas en una amplia gama de materiales.

¿Por qué elegir fresas de metal duro para aceros endurecidos?

La elección de fresas de metal duro para mecanizar aceros endurecidos es una decisión basada en varias ventajas que influyen directamente tanto en la eficiencia del mecanizado como en la calidad del producto final. Aquí está mi opinión como profesional de la industria:

1. Dureza y resistencia al desgaste poco comunes: Debido a que es más duro que el acero, el carburo puede soportar las altas temperaturas y presiones involucradas al cortar materiales duros. La dureza también se traduce en una resistencia al desgaste excepcional, de modo que este tipo de herramientas de fresado permanecen afiladas durante mucho más tiempo que sus homólogas de acero de alta velocidad.
2. Estabilidad térmica: La generación de calor durante el proceso es uno de los muchos desafíos que enfrentan cuando se trabaja con aceros endurecidos. Sin embargo, las fresas de metal duro tienen buena estabilidad térmica, lo que significa que no cambian de forma ni de tamaño incluso a temperaturas elevadas. Esta característica es muy importante para lograr precisión dimensional y prevenir fallas prematuras de las herramientas.
3. Mayores velocidades de corte: Las fresas de carburo pueden funcionar a velocidades más altas que otros materiales debido a sus altos valores de dureza junto con propiedades mejoradas de resistencia al calor. A la luz de este hecho, se mejorará la productividad ya que se reducirá el tiempo de mecanizado sin comprometer la integridad de la pieza de trabajo ni la vida útil de la herramienta.
4. Vibraciones amortiguadoras: La dureza no debería engañarte; Algunas calidades funcionan mejor que la mayoría de los metales cuando se trata de absorber las vibraciones producidas durante las operaciones de corte. Por lo tanto, la vibración que se encuentra comúnmente al procesar materiales endurecidos desaparece, lo que conduce a mejores acabados superficiales y a una prolongación de la vida útil de la herramienta.
5. Flexibilidad: Además de utilizarse únicamente para mecanizar aceros solidificados; Las fresas de carburo completo también pueden cortar otros materiales duros como titanio o aleaciones a base de níquel, entre otros. Esta utilidad los convierte en componentes indispensables dentro del arsenal de herramientas de corte de cualquier taller mecánico destinadas a trabajos desafiantes.

En resumen, incorporar carburos cementados completos en su estrategia para lidiar con la habilitación dura ofrece grandes beneficios en términos de tasas de producción, niveles de durabilidad asociados con los instrumentos empleados y control de dimensiones sobre los artículos terminados en los que se trabaja. Además, sus durezas poco comunes y su resistencia al desgaste y la estabilidad térmica junto con la capacidad de absorber vibraciones hacen que estos artículos sean opciones ideales para materiales difíciles de mecanizar.

Fuentes de referencia

1. Fuente 1: “Maximización de la tasa de eliminación de material con fresas de desbaste de carburo” – Revista en línea Machining Today
   • Resumen: El tema de este artículo son sugerencias y consejos para maximizar las tasas de eliminación de material al utilizar fresas de desbaste de carburo de Sandvik Coromant. Repasa aspectos como la geometría de la herramienta, la optimización de los parámetros de corte, la compatibilidad con los materiales de la pieza de trabajo y las ventajas de las herramientas de carburo en operaciones de desbaste de alta eficiencia. También se proporcionan algunas recomendaciones prácticas para ayudar a mejorar la eficiencia del mecanizado.
   • Relevancia: este artículo sería útil para cualquier maquinista o ingeniero de fabricación que desee obtener más información sobre cómo aprovechar al máximo sus fresas de desbaste de carburo mediante la implementación de mejores prácticas durante los procesos de desbaste.
2. Fuente 2: “Avances en la tecnología de fresas de desbaste de carburo” – Revista internacional de tecnología de fabricación avanzada
   • Resumen: En este artículo de revista académica, se analizan los desarrollos recientes en la tecnología relacionada con las fresas de desbaste de carburo, incluidos nuevos tipos de diseños, recubrimientos aplicados a ellas, etc., que han demostrado ser efectivos para mejorar el rendimiento del desbaste. Da ejemplos que muestran cómo la adopción de estos inventos aumentó la tasa de eliminación y prolongó la durabilidad.
   • Relevancia: La información contenida en este documento será útil principalmente entre los investigadores involucrados en estudios relacionados con la tecnología industrial, particularmente aquellos que giran en torno a las fresas utilizadas en centros de mecanizado de alta velocidad como los CNC, donde la eficiencia juega un papel importante en la obtención de resultados.
3. Fuente 3: “Elección de la fresa de desbaste de carburo adecuada para un mecanizado de alta eficiencia” – Sandvik Coromant Technical Insights
   • Resumen: Esta es una publicación de una serie realizada por Sandvik Coromant llamada Technical Insights que analiza diferentes aspectos de la elección de fresas de desbaste de carburo para aplicaciones de mecanizado de alta eficiencia. Tocan la geometría de la flauta, las opciones de recubrimiento y las estrategias de evacuación de virutas, entre otros temas, al tiempo que recomiendan métodos de trayectorias de herramientas adaptativas para que los usuarios puedan obtener mejores resultados durante sus propios procesos de optimización para obtener acabados superiores a costos más bajos.
   • Relevancia: Con un público objetivo compuesto principalmente por operadores CNC que trabajan en diversos entornos de fabricación, como fábricas o talleres equipados con máquinas herramienta modernas, como tornos equipados con capacidades de herramientas en vivo, este blog proporcionaría una guía invaluable cuando se trata de seleccionar los tipos apropiados según sobre las necesidades específicas que requieren determinados puestos de trabajo.

 

Preguntas frecuentes (FAQ)

P: ¿Qué son las fresas de carburo y en qué se diferencian de las fresas de mango estándar?

R: Las fresas de desbaste de carburo se diferencian de las normales porque se han fabricado para eliminar cantidades más significativas de materiales de una pieza de trabajo de forma más eficaz que las fresas estándar. A diferencia de los bordes cortantes lisos que se encuentran en las brocas de herramientas típicas, este tipo presenta dientes finos o gruesos que permiten dividir trozos grandes en segmentos más pequeños, lo que permite velocidades de eliminación de material más rápidas a presiones de corte más bajas.

P: ¿Por qué elegiría utilizar fresas de desbaste de carburo en mis aplicaciones de fresado?

R: Debería considerar el uso de estos cortadores en sus aplicaciones de fresado debido a su resistencia, durabilidad y resistencia al desgaste, que supera las cualidades de otros materiales cuando se trata de este tipo de herramientas. Además, han sido diseñados para fresados agresivos en los que se requiere corte a alta velocidad junto con avances elevados. Además, la eficiencia de la evacuación de virutas también se ha tenido en cuenta durante la optimización del diseño, minimizando así las posibilidades de que se vuelvan a soldar las virutas y los daños posteriores en las piezas de trabajo.

P: ¿Qué significa que las fresas de desbaste tengan un diseño de dientes gruesos?

R: La importancia de tener dientes gruesos en las fresas de desbaste radica en su capacidad para eliminar virutas grandes de manera eficiente alrededor del área de corte de la herramienta. Tal disposición ayuda a reducir la acumulación de calor generada como resultado de la fricción entre el metal que se está trabajando y esta cortadora durante el proceso de mecanizado, especialmente cuando se manipulan metales más duros, además de reducir la presión requerida por unidad de longitud (fuerzas de corte). Además, este tipo mejora la evacuación de virutas, mejorando aún más tanto la eficiencia operativa como los problemas relacionados con la longevidad relacionados con el fresado, entre otros.

P: ¿En qué se diferencian las fresas de desbaste de dientes finos de las variedades de dientes gruesos y cuándo se debe utilizar cada una?

R: Las fresas de desbaste fino se diferencian en la forma en que funcionan para eliminar menos material por pasada que las de dientes gruesos; esto los hace adecuados para acabado o fresado de materiales que requieren un acabado más fino. Producen una carga de viruta más pequeña, lo que puede dar como resultado un acabado superficial más suave en la pieza de trabajo. Por otro lado, es necesario eliminar rápidamente grandes cantidades de material en las etapas iniciales del fresado, que es donde las fresas de desbaste grueso son más aplicables que en cualquier otra etapa. La decisión entre estos dos depende de los requisitos específicos de la aplicación de fresado, como el tipo de material y el acabado deseado.

P: ¿Se pueden utilizar las fresas de desbaste de carburo con todo tipo de materiales?

R: Las fresas de desbaste de carburo son herramientas de corte muy versátiles que pueden trabajar en muchos tipos diferentes de materiales, incluidos acero, aluminio y titanio. Sin embargo, aplicar un recubrimiento específico a la fresa, como TiCN o AlCrN, podría ayudar a mejorar su rendimiento al aumentar la dureza de la superficie y la resistencia al calor, lo que hace que algunos tipos sean más adecuados para ciertos materiales o aplicaciones.

P: ¿Qué papel juega la evacuación de viruta en la eficiencia de las fresas de desbaste de carburo?

R: Juega uno de los papeles más importantes. Si las virutas no se evacuan de manera eficiente, se volverán a cortar o soldar en la pieza de trabajo o en la herramienta de corte, lo que provocará una vida útil más corta para ambas herramientas, así como acabados de mala calidad en las piezas de trabajo. Las herramientas que han diseñado características con buen flujo de viruta, como las que tienen dientes de gran tamaño, entre otras, permiten una rápida extracción, manteniendo así altos niveles de productividad y alargando su vida útil al mantener el camino despejado.

P: ¿Cómo afecta la geometría de vanguardia de las fresas de desbaste de carburo al rendimiento del fresado?

R: El rendimiento del fresado está directamente influenciado por la geometría del filo, que comprende el número de formas de paso, etc., porque afectan las fuerzas generadas durante la tasa de producción de calor de corte y el proceso de formación de viruta en sí. Las geometrías de dientes más gruesas permiten la rotura y evacuación eficiente de virutas, lo que reduce la acumulación térmica y el desgaste de la herramienta. Esto da como resultado tasas de eliminación de material más altas, presiones de corte reducidas y una vida útil potencialmente más larga de la herramienta, especialmente en aplicaciones de fresado difíciles.

P: ¿Existe alguna estrategia específica para maximizar la vida útil de las fresas de desbaste de carburo?

R: Para maximizar la vida útil de las fresas de desbaste de carburo, es importante seleccionar la herramienta adecuada para el material y la aplicación, utilizar refrigerante o lubricación adecuados para reducir el calor e implementar velocidades y avances óptimos según las recomendaciones del fabricante. Además, se deben revisar las herramientas con frecuencia para detectar signos de desgaste o daños manteniendo buenas prácticas con los sistemas de evacuación de virutas para no bloquearlas prematuramente, provocando así fallas antes de tiempo.