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La plaquita EasyMulti-Cut de Tungaloy aumenta la vida útil de la herramienta con un exclusivo sistema de autosujeción enchufable y control y evacuación de viruta. Foto cortesía de Tungaloy.

Las operaciones de tronzado tienden a representar sólo una pequeña parte del tiempo total de mecanizado de un componente. Y como una de las operaciones finales realizadas en una pieza, es esencial mantener los procedimientos adecuados para garantizar piezas de acabado de calidad.

Los talleres que buscan tronzar componentes con diámetros grandes deben tener en cuenta algunas consideraciones adicionales que van más allá de las operaciones de tronzado estándar.

La selección adecuada de plaquitas es esencial para operaciones de tronzado de calidad, especialmente cuando se trata de diámetros grandes. Los fabricantes de herramientas de corte definen el “diámetro grande” de manera diferente y puede oscilar entre 4 y 7 pulgadas. Sin embargo, cualquier pieza con un diámetro de 1,5 pulgadas. Un diámetro o mayor requiere consideraciones adicionales cuando se trata de operaciones de tronzado, explicó Mark Filosemi, gerente senior de productos globales, ranurado y corte, Kennametal, Pittsburgh, Pensilvania.

Independientemente del diámetro de la pieza, se debe seguir una regla general al elegir el ancho de la plaquita: la longitud del corte no debe exceder ocho veces el ancho de la plaquita.

“Es simplemente una regla general que es estándar en la industria”, dijo Raymon Avery, gerente de productos de torneado, Ingersoll Cutting Tools, Rockford, Illinois. “Algunas personas no lo saben y no todos lo siguen. Pero en lo que respecta a las herramientas de corte, intentamos no exceder esta regla de ancho de plaquita”.

Filosemi añadió que es importante trabajar con la plaquita más grande posible para el diámetro para garantizar un corte y una productividad adecuados. Sin embargo, es necesario lograr un cierto equilibrio a la hora de elegir una plaquita. La mayoría de las tiendas buscan ahorrar material o mejorar su uso. La elección de una plaquita estrecha daría como resultado un ahorro de material en la barra, pero una herramienta estrecha no siempre está optimizada para las fuerzas de corte necesarias para una pieza de gran diámetro.

"Los talleres necesitan equilibrar la economía con la productividad cuando se trata de elegir la plaquita adecuada", afirmó Filosemi. “Nos gustaría seguir con plaquitas de estilo neutro, que ayudan con el control de la viruta, a diferencia de las plaquitas con ángulo de ataque. Aunque cuando se utilizan para ayudar a reducir las fuerzas de corte en aplicaciones de tronzado estándar, las plaquitas de ángulo de avance aumentan la vibración y reducen la estabilidad en tronzado de gran diámetro. La aplicación de plaquitas neutras crea una zona de corte más estable entre la plaquita y la pieza de trabajo”.

Para las operaciones de tronzado, la evacuación de virutas puede ser un desafío importante. La herramienta suele estar muy dentro de la pieza, lo que dificulta la expulsión de las virutas, especialmente porque en muchos casos las virutas tienen el mismo ancho que el corte que se está produciendo.

“Si el chip se atasca en la ranura”, dijo John Mitchell, gerente general de Tungaloy Canadá, Brantford, Ontario, “esto podría tener consecuencias catastróficas. Por lo tanto, la formación y evacuación de virutas son fundamentales en las aplicaciones de tronzado. Para evacuar eficazmente la viruta de la ranura, la viruta producida debe tener un ancho más estrecho que la ranura”.

Según Mitchell, se debe diseñar un rompevirutas eficaz para darle forma de U al ancho de la viruta, haciendo así que la viruta sea más estrecha que la abertura de la ranura. Por supuesto, si la viruta en forma de U se sale del filo como una formación de cinta continua, todavía existe una alta probabilidad de que la viruta se atasque y falle catastróficamente. Por lo tanto, el rompevirutas no sólo debe formar la viruta en forma de U, sino que también debe curvarla en una formación de “resorte de reloj”, haciendo que la viruta sea fácil de expulsar y evitando que se atasque.

La herramienta de corte de un solo lado de Kennametal realiza torneado multidireccional. La función de asiento Beyond™ Evolution™ Triple-V proporciona estabilidad funcional y minimiza la vibración. Foto cortesía de Kennametal.

Invertir en un rompevirutas eficaz para evitar este empaquetamiento de virutas es una forma de evitar este problema.

El refrigerante también puede ser una herramienta eficaz para ayudar a expulsar las virutas de la zona de corte. Cada vez que el refrigerante a alta presión llega al filo ayuda a la evacuación de la viruta. Para operaciones de corte estándar, el refrigerante por inundación es suficiente para eliminar las virutas. Sin embargo, en las operaciones de tronzado, concretamente en piezas de gran diámetro, esto no siempre resulta eficaz.

"El refrigerante por inundación no es eficaz para operaciones de tronzado profundo", afirma Filosemi. “La inundación no puede llegar a la zona de corte debido a los hombros de la pieza de trabajo. En este tipo de aplicación es necesario refrigerante a través de la herramienta”.

Los expertos coinciden en que el suministro de refrigerante es importante para una evacuación adecuada de las virutas. Hay muchas herramientas de tronzado en el mercado que ofrecen un refrigerante administrado con precisión. No sólo es importante utilizar refrigerante, sino también colocarlo en la posición correcta. Ejecutar una presión de refrigerante más alta, si la máquina puede soportarla, también ayudará a los operadores a ver las ventajas del corte.

Filosemi sugirió que para las operaciones de tronzado, los operadores obtendrían la mayor ventaja si pudieran conseguir una presión del refrigerante de entre 70 y 80 bar.

Para operaciones de tronzado, es importante mantener una altura central de ±0,1 mm (±0,004 pulg.). Colocar la herramienta de tronzado por debajo del centro provoca una mayor formación de puntas y rotura de la plaquita debido a fuerzas de corte desfavorables. Además, la pieza de trabajo se curva y cruza solo una pequeña sección transversal del filo, lo que puede sacar la plaquita de la cavidad en lugar de permitir que corte.

“Colocar 0,1 mm por encima es realmente para ayudar con la mínima cantidad de flexión que recibirá una hoja al entrar en contacto con la pieza de trabajo y devolverla al centro”, dijo Filosemi. "Posicionarlo demasiado por encima del centro reduce el espacio libre debajo del filo, lo que provoca que el flanco frontal de la plaquita se desgaste, lo que genera una mayor probabilidad de roce y vibración, lo que genera un ruido ruidoso y rotura de la plaquita".

Si la altura central está por encima o por debajo de la regla de ±0,1 mm, los operadores experimentarán una serie de desafíos de corte y una vida útil reducida de la herramienta. Otra buena práctica operativa es reducir la velocidad de avance a medida que la herramienta se acerca al centro. Esta práctica se puede utilizar para componentes de todos los tamaños, pero es especialmente importante para piezas de gran diámetro.

"Recomendamos reducir la velocidad de avance en un 80 por ciento cuando nos acerquemos a ese punto central", dijo Avery. “Cuando el inserto corta aproximadamente ¼ de pulgada. diámetro, nos gustaría reducir la velocidad para quitar algo de presión del inserto. Una velocidad de avance más baja en el centro reduce las fuerzas de corte y aumenta la vida útil de la herramienta”.

Además, para evitar roturas, el avance se puede detener aproximadamente 0,5 mm (0,02 pulg.) antes de llegar al centro de la barra. Esto permitirá que la parte cortada caiga debido a su peso. Esto es especialmente eficaz cuanto mayor sea el diámetro de la pieza.

El suministro de refrigerante Beyond™ Evolution™ de Kennametal dirige el refrigerante con precisión a los bordes cortantes debajo de la viruta. Foto cortesía de Kennametal.

Los operadores deben conocer algunas pautas de operación cuando se trata de piezas de gran diámetro, particularmente cuando se trata de pellizcos.

“Cuando tronzamos componentes de gran diámetro, la plaquita se acerca al centro de la barra a medida que la pieza está a punto de cortarse, y el peso del diámetro automáticamente colapsará o pellizcará la pieza de trabajo sobre la herramienta de corte. ”, explicó Avery. “En situaciones como esta, nos gusta reducir la velocidad o el avance para ayudar a evitar este efecto de pellizco. Sin embargo, realmente no hay mucho más que podamos hacer porque realmente es una cuestión de peso. Es importante tener en cuenta este efecto y ajustar las RPM/SFM dependiendo de si el pellizco se debe a la gravedad o a la fuerza centrípeta. Además, podemos asegurarnos de que se utilice un grado de plaquita más resistente. Esto ayudará a absorber las fuerzas que se producen al pellizcar”.

Avery señaló que utilizar un subhusillo es una configuración de máquina ideal para operaciones de tronzado. Un subhusillo de máquina puede ser una opción muy costosa, pero ayuda a estabilizar la pieza de trabajo sujetando ambos extremos, lo que reduce la flexión. También podría ayudar a aumentar la vida útil de la herramienta.

Según Mitchell, los portapiezas tradicionales se dividen en dos categorías principales: sujeción por tornillo y sujeción elástica. El desafío de los portapiezas sujetos con tornillos es que el propio tornillo actúa como una obstrucción para que la viruta evacúe la ranura y puede provocar que la viruta se atasque.

La sujeción elástica es otra opción, pero también tiene sus desafíos. Mitchell explicó que la sujeción elástica es el proceso de usar una herramienta para estirar y abrir el área de montaje del inserto, deslizar el inserto a su posición y soltar la herramienta que se usó para estirar la abertura para permitir que el inserto se deslice a su posición. Este método elimina el problema del tornillo que obstruye la evacuación de la viruta, pero la apertura y el cierre mediante el estiramiento del acero provoca que el acero utilizado para sujetar el inserto se fatiga; la herramienta pierde sus fuerzas de sujeción y finalmente provoca fallas.

Puede comunicarse con la editora asociada Lindsay Luminoso en [email protected].

Herramientas de corte Ingersoll, www.ingersoll-imc.com

Kennametal, www.kennametal.com

Tungaloy Corp., www.tungaloy.com