Un lugar para inserciones sin revestimiento

Las plaquitas afiladas y sin recubrimiento como la VK2 de Vargus están diseñadas para procesar materiales no ferrosos, aluminio, materiales de alta temperatura y aleaciones de titanio. Foto cortesía de Vargus EE.UU.

Un flujo constante de recubrimientos de plaquitas avanzados proviene de los fabricantes de herramientas para ofrecer una mayor vida útil de la herramienta, un mejor acabado superficial, características para cortar eficazmente una variedad de materiales o capas personalizadas diseñadas para proporcionar una eliminación de material ideal para un material o aplicación muy específica.

Estas mejoras continuas hacen posible identificar un inserto revestido para casi cualquier aplicación.

Sin embargo, los insertos sin recubrimientos todavía tienen su lugar. Un inserto sin adornos y sin recubrimientos que puedan desafilar su filo es a menudo la opción cuando un fabricante se enfrenta a la producción de un componente que tiene poco o ningún margen de variación de las especificaciones de materiales resistentes como hierro fundido, materiales de alta temperatura y superaleaciones resistentes al calor (HRSA).

“Ya sea que estén formadas con acero de alta velocidad, cobalto o carburo de tungsteno, las herramientas sin recubrimiento se pueden usar en materiales ferrosos y no ferrosos”, dijo Harvey Patterson, ingeniero de desarrollo de productos de Scientific Cutting Tools Inc. “Dicho esto, normalmente funcionan mejor en materiales no ferrosos que generan menos calor y presión, los cuales deterioran el filo durante el proceso de corte. La presión del filo viene dictada por la resistencia del material que se mecaniza”.

Según Patterson, la mejor forma de reducir esa presión es utilizando herramientas con una inclinación positiva. Lo positivo depende del material. Por ejemplo, cortar aluminio requerirá un desprendimiento positivo muy alto; Para HRSA o titanio, no es necesario que el ángulo de inclinación sea tan alto siempre que el borde permanezca afilado para evitar ejercer demasiada presión sobre la pieza.

"Un rastrillo positivo corta con menos presión que un rastrillo neutral o negativo", dijo. “Piensa en tallar madera. Si la hoja del cuchillo está a 90 grados con respecto a la madera, es difícil de cortar; Si la hoja está ligeramente inclinada, el corte resulta mucho más fácil”.

La industria aeroespacial, los talleres que producen moldes y matrices de plástico y las aplicaciones que requieren tolerancias estrictas, como ± 0,0005, y acabados superficiales finos están preservando el nicho de las inserciones sin recubrimiento entre sus contrapartes recubiertas.

Joe Magee, gerente de producto para fresado de engranajes en Vargus USA, dijo: “Las plaquitas sin recubrimiento son buenas para acabado, proyectos en los que no se desea aplicar tensión a la pieza y evitar el endurecimiento por trabajo de los materiales. Si corta materiales a altas temperaturas demasiado calientes o demasiado rápido, se endurecerán y causarán problemas en el futuro.

“El metal duro sin recubrimiento se utiliza mucho en la industria de fabricación de moldes porque los moldes suelen ser únicos. Son piezas de alto valor, algunas producidas a partir de materiales difíciles como el titanio, y pueden valer 20.000 dólares antes de que comience el mecanizado. El producto final tiene que ser perfecto”.

Además de sus bordes muy afilados, las plaquitas sin revestimiento contribuyen a la perfección necesaria ralentizando el proceso de producción. Un avance superficial más lento proporciona más control y se pueden realizar cortes más ligeros con el filo afilado.

Una velocidad de corte más baja que produce menos calor ayuda a reducir el riesgo de acumulación de filo que eventualmente se rompe y se lleva parte de la herramienta. Foto cortesía de Scientific Cutting Tools Inc.

"La idea es mantener el filo el mayor tiempo posible", dijo Magee. “Por ejemplo, el aluminio es muy abrasivo y desgastará una esquina del inserto cuando el proceso se ejecuta a altas RPM o altos avances superficiales. Pero si puedes mantener el borde afilado, puedes continuar el corte y mantener una buena tolerancia.

“Otra razón para utilizar plaquitas sin recubrimiento es evitar ejercer demasiada presión de corte en piezas de paredes delgadas. Con piezas de paredes delgadas, demasiada presión puede hacer que se derrumben o se muevan. En estas aplicaciones, lo mejor es utilizar una plaquita sin recubrimiento con un borde realmente afilado”.

Dado que la generación de calor se reduce con la menor velocidad de corte, las plaquitas sin recubrimiento se pueden utilizar en seco para la mayoría de las aplicaciones, lo que ofrece algunas ventajas. “Si estás terminando una pieza con una tolerancia muy ajustada, obtendrás un mejor resultado si la cortas en seco. Cortar lentamente con una plaquita sin recubrimiento proporciona un desgaste controlado de la plaquita”, afirmó Magee. "Con la velocidad o el avance superficial lento, realmente no es necesario usar refrigerante".

Sin embargo, algunas aplicaciones o materiales, o incluso el deseo de aumentar la velocidad para una eliminación más rápida del material, pueden generar suficiente calor como para considerar el uso de refrigerantes.

Patterson dijo: “La presión sobre el filo combinada con el calor de la fricción causada por el material que fluye a través de la superficie de la herramienta puede causar acumulación de filo. Esta acumulación eventualmente se desprenderá llevándose consigo parte de la herramienta, lo que provocará una falla de la misma.

“El calor se puede reducir usando refrigerante. El refrigerante puede ser fácil de aplicar si se mecaniza el exterior de una pieza. Al mecanizar un interior, como al perforar o perforar, dirigir el refrigerante a la herramienta para mantenerla fría puede ser más difícil y es posible que se necesiten herramientas con refrigerante”.

El sustrato para inserciones sin recubrimiento, dijo Magee, debe ser ultrafino o nanofino con un grano inferior a 1 µ. “Probablemente debería haber un aglutinante de cobalto del 3 por ciento para mantener el borde muy afilado. Menos espacios entre los granos donde el cobalto u otro aglutinante puedan derretirse mantienen el borde afilado.

“Se trata de cobalto y carburo de tungsteno y algunos otros aditivos: cuánto pone un fabricante en lo que yo llamo tierra prensada. Luego se trata del acabado y el pulido”. Es posible que las inserciones sin recubrimiento carezcan de capas adicionales de recubrimiento, pero se muelen para aceptar un pulido especial, en algunos casos hasta obtener un acabado de espejo.

Magee dijo: “Algunos recubrimientos nuevos pueden tener 26 capas y mantener un borde afilado. Estos son buenos para piezas de producción que normalmente no tendrán una tolerancia tan estricta como un molde y una matriz. En el uso práctico, los fabricantes que producen piezas muy difíciles elegirán una plaquita afilada y sin recubrimiento porque puede mantener el tamaño y la tolerancia necesarios.

“En un taller de producción, se necesita una plaquita recubierta que dure el desgaste previsto, pero cuando se fabrica una pieza única que requiere mucha habilidad, es necesario poder proyectar lo que la herramienta va a hacer cada vez que lo pones en la máquina. No hay margen de error.

Una plaquita sin revestimiento y altamente pulida como la VK2P de Vargus puede producir acabados superficiales de alta calidad en aluminio. Foto cortesía de Vargus EE.UU.

“Todo el mundo quiere cortar cada vez más rápido, pero no sé si es mejor cuando se necesita perfección. Todavía hay lugar en la fabricación para plaquitas sin recubrimiento, altamente pulidas y totalmente rectificadas”.

Herramientas de corte científicas Inc., www.sct-usa.com

Vargus EE. UU., www.vargususa.com

Perforar o perforar con insertos sin recubrimiento puede generar suficiente calor como para considerar herramientas con refrigerante. Foto cortesía de Scientific Cutting Tools Inc.