Se trata de una de las áreas dominantes del mecanizado, a la que se dedican casi todos los talleres

Un gran paso adelante en el torneado de acero

Redacción Interempresas28/04/2014
Una nueva innovación en calidades de plaquita de metal duro integral con recubrimiento ha permitido dar un gran paso adelante en el rendimiento y la seguridad del proceso en el área del torneado de acero. Esta calidad supera el rendimiento de cualquiera de las anteriores y establece un nuevo punto de referencia para las plaquitas de torneado de esta amplia e importante área de producción.

El torneado de acero es una de las áreas dominantes del mecanizado, una a la que se dedican casi todos los talleres y en la que los tipos de acero, las piezas, las operaciones y el volumen cubren un amplio espectro de posibilidades. En la extensa área de aplicación del acero ISO P25, las condiciones de mecanizado varían de buenas a malas. Para la mayoría de los fabricantes, cualquier mejora en el rendimiento del mecanizado y en la duración del filo supone ventajas de producción que no pueden ignorarse. Es aquí donde más llama la atención que el área P25 haya estado cubierta, y lo siga estando, principalmente por una calidad de plaquita de torneado universal, que además tiene la capacidad de optimizar un gran número de operaciones.

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GC4325 con tecnología Inveio

Al tratarse de una de las aplicaciones de mecanizado más frecuentes a nivel mundial, el torneado de acero P25 incluye aceros no aleados, aceros de baja aleación y aceros muy aleados, desde blandos y pastosos hasta duros y abrasivos, de baja especificidad a alta, y con propiedades y condiciones físicas muy diferentes. La maquinabilidad es muy variable y el material puede ser forjado, fundición, barras, tubos, laminado, estirado, sin tratar, endurecido/templado y piezas previamente mecanizadas.

Tomando en consideración los diversos mecanismos destructivos de estos diferentes aceros, parece poco probable que una única calidad de plaquita sea capaz de resistir satisfactoriamente el mecanizado en estas condiciones. Añada a este factor los diferentes tipos de producción llevados a cabo a lo largo del área, desde mecanizado de bajo volumen en talleres pequeños a producciones en serie en talleres grandes, y la ecuación parece incluso más improbable. No obstante, así es. Gracias al gran desarrollo, pasado y actual, de las plaquitas intercambiables con recubrimiento, hay una calidad capaz de hacer frente a estas condiciones.

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La calidad GC4325 ofrece una mayor vida útil de la herramienta manteniendo la línea del filo intacta: un filo que mecaniza con eficiencia sin comprometer el acabado superficial.

No es una exageración decir que el más reciente desarrollo de la calidad P25 (GC4325) supone un cambio radical de las reglas del juego. Es un gran paso adelante en la ciencia de los materiales de las herramientas de corte que toma en consideración las exigencias y los retos de producción actuales: predictibilidad para producir consistentemente conforme a las especificaciones y capacidad de mecanizar con fiabilidad a incluso mayores velocidades de corte.

Varios factores han hecho que GC4325 sea el punto de referencia en el torneado de acero P25. Entre ellos se encuentran, para empezar, la coordinación de todas las actividades de I+D y procesos de fabricación de plaquitas; la creación de un sustrato de plaquita más robusto y equilibrado; la invención y el control del nuevo proceso de tratamiento del filo; exclusivas innovaciones en el recubrimiento; y el desarrollo del proceso de tratamiento posterior de la plaquita.

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En los recubrimientos convencionales de CVD de alúmina, la dirección de crecimiento del cristal es aleatoria. Imagen de microscopio que muestra el crecimiento aleatorio del cristal en diferentes colores. Cada dirección de crecimiento se muestra en un color diferente (rojo a amarillo).

La calidad GC4325 se caracteriza por contar con una de las principales innovaciones en material de herramienta del siglo: el recubrimiento Inveio. Hasta la fecha, el recubrimiento convencional de óxido de aluminio (alúmina) presentaba cristales orientados de forma aleatoria. La alúmina es un material de herramienta muy consolidado como parte de las cerámicas con base de óxido y como material de recubrimiento probado y afianzado. Es muy efectiva como barrera entre la plaquita y el material: es químicamente inactiva y ofrece una baja conductividad térmica, haciéndola muy resistente a la craterización por difusión. Aunque los recubrimientos de alúmina con orientación aleatoria de los cristales ofrecen, y siguen ofreciendo, buenas propiedades de mecanizado, aún presentan debilidades en la línea del filo y la cara de desprendimiento en condiciones exigentes. Sandvik Coromant llegó a la conclusión de que, si se conseguía controlar la orientación de los cristales, muchas de las propiedades del filo de corte también podrían controlarse y, mejor aún, optimizarse.

Una innovación en la tecnología de los materiales de herramienta es la responsable de los avances conseguidos por GC4325. El recubrimiento Inveio es exclusivo porque presenta una orientación unidireccional de los cristales, conseguida a través del crecimiento uniforme de los mismos en el proceso de CVD. Con todos los cristales de alúmina alineados, orientados en la misma dirección, ofreciendo una estructura más resistente y uniforme del recubrimiento, emergen nuevas y ventajosas propiedades que garantizan una mayor resistencia frente a las fuerzas y las temperaturas de la zona de corte; lo cual ha dado lugar a una superficie de plaquita completamente nueva. Las capas de átomos estrechamente compactados, dirigidos hacia la zona de contacto de la viruta, han optimizado la resistencia al principal mecanismo de difusión del desgaste en el torneado de acero por los efectos del calor y la presión: la craterización. Así, el calor puede disiparse, junto con la viruta eliminada, de forma más efectiva a lo largo de la capa de cristales.

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El nuevo recubrimiento Inveio de Sandvik Coromant cuenta con cristales unidireccionales y una dirección de crecimiento del cristal uniforme. Cada cristal de la capa del recubrimiento de alúmina está alineado en la misma dirección (cristales de alúmina mostrados en la imagen en un color amarillo uniforme).

GC4325 representa un material de herramienta completamente nuevo. Como plaquita intercambiable con recubrimiento, introduce niveles de mejora mucho mayores que la anterior generación de plaquitas de calidad similar, además de ser mejor que las calidades de plaquita existentes de la competencia. Los resultados de las pruebas y aplicaciones han demostrado que la calidad ofrece más posibilidades de mejora que cualquier calidad de plaquita introducida en las últimas dos décadas.

Recientemente, un proveedor de automoción norteamericano mejoró sus resultados de fabricación de alto volumen de árboles de transmisión gracias a la aplicación de la calidad GC4325. Además, dejaron de necesitar células de CNC constantemente supervisadas por operarios (gracias al desgaste controlado y homogéneo de la calidad en contraposición al desgaste no controlado e irregular habitual) incluso con cortes interrumpidos.

Como nuevo material de herramienta para el torneado de acero, GC4325 ofrece la oportunidad de mejorar en competitividad, ya sea por su capacidad multiuso en diferentes operaciones de bajo volumen o por su capacidad de optimización en operaciones de producción en serie.

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Sandvik Coromant Ibérica

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