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Mayor productividad con torneado en duro

02/03/2020

Aunque los materiales ligeros como el aluminio o las aleaciones especiales se están volviendo cada vez más importantes para la industria de la automoción y la reducción de CO2 es clave, los principales componentes como la transmisión, los cojinetes, los ejes o las ruedas motrices todavía están hechos mayormente de aceros endurecidos (grupo ISO H). Sin embargo, esto puede hacer que los procesos de mecanizado clásicos fallen. Hasta hace unos años, los requisitos del cliente para las tolerancias geométricas solo podían cumplirse mediante rectificado. Hoy en día, cada vez más los mecanizadores de acabados consideran que el torneado en duro es el proceso de mecanizado más adecuado.

Los reducidos tiempos de preparación, menos configuraciones, tiempos de operación más cortos y el hecho de que no haya polvo de rectificado perjudicial para el medio ambiente hacen que el torneado en duro sea un proceso más eficiente y, por lo tanto, más económico en comparación con el rectificado. Además también se pueden hacer otras mejoras en la eficiencia. Con la nueva generación de plaquitas intercambiables de CBN, el especialista en herramientas Walter está ofreciendo al mercado materiales innovadores para herramientas de corte que pueden mecanizar el doble de piezas por inserto.

Mecanizado en condiciones extremas
Durante el torneado en duro, los materiales de la herramienta de corte están sujetos a cargas extremas: el grado de dureza de estos materiales generalmente se encuentra entre 55 y 65 HRC. Los materiales de la herramienta de corte utilizados deben tener una estabilidad extremadamente alta con respecto al desarrollo de calor, reacciones químicas, deformación plástica y abrasión. El nitruro de boro cristalino cúbico, c-BN, es la única sustancia que vale la pena considerar para esta tarea. En comparación con el diamante policristalino (PCD), que pierde dureza a 700°C, la dureza de CBN apenas se ve afectada a 1000°C. El material de la herramienta de corte también es en gran parte químicamente inerte, incluso cuando se somete a calor, y no reacciona con los componentes de aleación de los aceros endurecidos.
La eliminación del material, es decir, la velocidad de extracción del metal durante el torneado en duro depende principalmente de la temperatura correcta en la zona de corte: solo la combinación óptima de velocidad de corte y geometría de la herramienta derretirá la capa exterior dura de la pieza de trabajo, que luego se mecanizará de acuerdo con los requisitos. El desarrollo de la temperatura en la pieza de trabajo estará determinado por varios parámetros que interactúan entre sí:

  • Micro geometría del filo de corte de la plaquita intercambiable CBN en uso.
  • Dureza del material.
  • Avance (f).
  • Velocidad de corte (vc).
  • Profundidad de corte (ap).

Mayor rentabilidad en la producción en serie
Uno de los elementos centrales para la eficiencia y la fiabilidad del proceso durante el torneado en duro es la plaquita de corte intercambiable. Con un nuevo recubrimiento innovador de TiAlSiN y una geometría de vanguardia adaptada, los expertos en mecanizado de Walter han aumentado considerablemente el rendimiento una vez más con la nueva generación de las plaquitas de corte de CBN. Marco Axtmann, jefe de Producto de Materiales Avanzados en Walter, indica: 'La nueva generación de plaquitas intercambiables de CBN demuestra el amplio conocimiento y la experiencia técnica desarrollada por el especialista en herramientas Walter gracias a su propia experiencia en el recubrimiento. El WBH10C es actualmente el material de herramienta de corte para el torneado en duro más avanzado tecnológicamente del mercado. Por supuesto, esto no es todo: dependiendo de la aplicación, el revestimiento y la geometría en combinación pueden duplicar la vida útil del filo de la herramienta, con una calidad superficial excepcional durante el acabado'.
En las pruebas realizadas con las nuevas plaquitas intercambiables CBN mostraron unos resultados positivos. La vida útil de la herramienta del plaquita de CBN; WBH20, durante el torneado interno de un eje (material 17CrMoV5 con dureza a 60 HRC), se ha más que duplicado en comparación con el material de la herramienta de corte utilizado anteriormente, con un aumento de tres a siete piezas de trabajo. Los parámetros incluyendo avance (f), velocidad de corte (vc) y profundidad de corte (ap) permanecieron constantes.

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