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Una extraordinaria evolución de las fresas de metal duro integral con el fin no quedarse un paso por detrás de las continuas mejoras de las máquinas herramienta

Las fresas integrales evolucionan para adaptarse a las innovadoras máquinas-herramienta

Etay Sharabi, director técnico de fresas de metal duro integral en Iscar18/01/2016
La constante búsqueda de una mejora continua y de reducción de tiempos de producción de industrias como moldes, matrices, automoción y aeronáutica han llevado a los fabricantes de máquinas herramienta del mundo a desarrollar productos cada vez más eficientes. La optimización de los índices de avance y velocidad suele implicar una elevada demanda de prestaciones que permita el eficiente mecanizado de metales duros tratados o como el titanio y que faciliten aplicaciones con estrategias de fresado trocoidal.

Para aprovechar completamente el potencial de las máquinas herramienta de hoy en día, las herramientas que utilizan deben tener las mismas capacidades avanzadas. Por ejemplo, para mejorar el rendimiento de estas innovaciones, utilizan las populares fresas de metal duro integral. Las mejoras realizadas en los filos de corte, así como las avanzadas geometrías de los labios, la utilización de extraordinarios sustratos y los espectaculares progresos en el desarrollo de recubrimientos, han hecho posible que la tecnología de las fresas integrales pueda seguir el ritmo de las innovaciones de las máquinas herramienta. En estos momentos, la extremadamente productiva combinación de las avanzadas tecnologías de mecanizado y las fresas integrales de elevado rendimiento permiten alcanzar unos índices de extracción de metal nunca antes imaginados.

Para satisfacer la constante demanda de una extracción de metal cada vez mayor, el prolífico departamento de I+D de Iscar está desarrollando continuamente exclusivas geometrías de herramientas que se pueden utilizar en aplicaciones de desbaste, mecanizado medio y acabado. Para garantizar que las nuevas herramientas realmente suponen un salto adelante en cuanto a tecnología, son sometidas a estrictas pruebas en el centro tecnológico de Iscar antes de su lanzamiento.

Las innovadoras geometrías de las herramientas permiten un corte suave que prolonga la duración de la herramienta y garantiza elevados niveles de productividad. Además, las excelentes calidades de metal duro y avanzados recubrimientos optimizan las aplicaciones de los usuarios.

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Las geometrías de corte actuales reducen las vibraciones con pasos diferenciales y ángulos de hélice variables.

Nuevas calidades para fresas integrales

De forma continua se han desarrollado calidades específicas de alto rendimiento. Entre las orientadas al mecanizado de aceros duros-templados y materiales de aleaciones exóticas destaca, por un lado, la IC608, que dispone de un duro recubrimiento PVD que prolonga la duración de la herramienta y mejora la repetibilidad. Tiene, además, una elevada resistencia al astillamiento y al desgaste, y está recomendada para acero templado (45-60HRC) a velocidades de corte de moderadas a altas y, también, para acero aleado a velocidades de corte de moderadas a altas.

Por otro lado, la IC902 está recomendada para acero templado (45-60HRC) y aleaciones a altas temperaturas a velocidades de corte de moderadas a altas.

Y, por último, destaca también la IC602/IC702, recomendada en este caso para acero templado (45-70HRC) y aleaciones a altas temperaturas a velocidades de corte de moderadas a altas. Dispone de un nuevo duro recubrimiento PVD que prolonga la duración de la herramienta y mejora la repetitividad.

El efecto del sistema de fijación en el rendimiento de la herramienta

Las herramientas de corte sólo pueden ofrecer un buen rendimiento si su fijación es segura y firme, por lo que es muy importante la correcta elección del sistema de fijación: para operaciones de desbaste pesado de piezas a partir de 10 mm de diámetro se recomienda utilizar fijación Weldon.

Para herramientas con largos voladizos, en cambio, se debe utilizar fijación térmica, para garantizar las tolerancias y minimizar el salto, optimizando así el rendimiento, la calidad superficial y la duración de la herramienta.

Y en diámetros pequeños (de 0.2 a 2 mm) la serie de pinzas ER11 de Iscar de precisión clase AA, es recomendada por su muy elevada precisión en el salto.

Soluciones de mecanizado para máquinas de baja potencia y para el mecanizado de acero al carbono

Para obtener un elevado índice de extracción de metal en máquinas de baja potencia, como BT40, de 5 ejes o centros de fresado-torneado, es necesario utilizar herramientas que puedan funcionar con el máximo índice de extracción de metal. Por ejemplo, una fresa de 12 mm de diámetro puede realizar operaciones de mecanizado de acero o acero inoxidable de hasta 2XD (24 mm de profundidad).

La familia de fresas integrales de 4 labios Chatterfree, que incluye diámetros pequeños (3, 4 y 5 mm) y grandes (25 mm), se utiliza para operaciones de desbaste y acabado. Gracias al paso variable de los labios, la capacidad de amortiguar vibraciones es excelente. Son una solución óptima para máquinas de baja potencia con adaptación ISO40, BT40 ó CAT40, ya que incrementan la extracción de metal y eliminan vibraciones. La familia de fresas integrales de 4 labios Chatterfree también se puede utilizar para mecanizado de ranuras completas de hasta 2xD.

La fresas Chatterfree maximizan la extracción de material y reducen la duración del ciclo en la mayor parte de operaciones de fresado. Su exclusiva geometría rectificada ofrece un excelente acabado superficial y prolonga la duración de la herramienta.

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Fresa perteneciente a la familia de fresas integrales de 4 labios Chatterfree.

Mecanizado de aceros inoxidables

El aumento del empleo de aceros inoxidables y aleaciones afines ha provocado la inversión, por parte de Iscar, en una gran cantidad de recursos y esfuerzos para desarrollar herramientas capaces de ofrecer los máximos índices de extracción de metal con estos materiales actualmente populares. La aplicación de las geometrías más avanzadas, junto con los recubrimientos adecuados y las calidades correctas, garantizan la máxima extracción de metal.

Las fresas integrales Chatterfree con hélice variable y paso diferencial son adecuadas para desbaste de acero inoxidable.

Se proponen las fresas EC-H4M-CF-E que disponen de 4 y 5 labios, configuración y paso variable y diferentes ángulos de hélices (37º/39º), con mangos cilíndricos y Weldon. Se fabrican en calidad recubierta PVD IC900 y en una gama de diámetros de 6 a 16 mm.

Estas fresas de elevada eficiencia reducen las fuerzas de corte y el consumo de potencia, aumentando la productividad en máquinas de baja potencia con husillos CAT40, BT40 o HSK63 en casi todos los tipos de materiales, incluyendo acero, acero inoxidable y materiales exóticos.

Presentan mayor capacidad para eliminar vibraciones, prolongando la duración de la fresa del orden del 20 al 25%. Las nuevas fresas EC-H tienen 4 labios, paso variable (como las fresas integrales Chatterfree estándar) y hélices con ángulos diferentes: 2 labios con hélice de 35º y 2 con hélice de 37º.

Estas fresas reducen las fuerzas de corte y el consumo de potencia y prolongan la duración de la herramienta, facilitando la evacuación de viruta y ofreciendo una excelente calidad superficial en acero inoxidable.

Las nuevas fresas son una excelente solución para máquinas de poca potencia con adaptación BT40 o ISO40, incrementan el índice de extracción de material, eliminan vibraciones y pueden mecanizar ranuras completas de hasta 2xD.

Otra combinación ganadora: Finishred

La familia de fresas de metal duro integral Finishred revoluciona el concepto de fresa integral de metal duro al disponer de la mitad de los labios de desbaste ondulados, fraccionando la viruta, y la otra mitad de acabado, de forma que en una sola pasada se desbasta y acaba simultáneamente, reduciendo el tiempo de corte espectacularmente en operaciones largas. En fresado con estrategia trocoidal, muy recomendable en desbastes en materiales endurecidos, ha tenido también un espectacular rendimiento en materiales resistentes a altas temperaturas, titanio y aceros inoxidables. Los informes de pruebas disponibles demuestran que cuando se utilizan fresas Finishred se prolonga la duración de la herramienta y se reduce en gran medida la duración del ciclo de mecanizado.

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Las fresas Finishred con labios fraccionadores y labios de acabado reducen el tiempo de fresado hasta un 40%.

Mecanizado de aluminio en prototipos o series

Los fabricantes de máquinas herramienta han lanzado máquinas de elevadas revoluciones (32.000 RPM) y con capacidad para una elevada extracción de metal, para mecanizado de aluminio. Existe una importante demanda de herramientas equilibradas para estas máquinas específicas.

Las fresas estática y dinámicamente equilibradas de metal duro integral de 4 labios ECA-H4…CF de Iscar, con hélice variable y paso diferencial, son las herramientas definitivas para el mecanizado de aluminio. Están diseñadas para operaciones de desbaste y de acabado y tienen una excelente capacidad para amortiguar vibraciones. Se pueden utilizar a velocidades de corte muy elevadas aplicando refrigeración externa. Estas fresas de 4 labios se han diseñado con diámetro del núcleo y sección de los canales de viruta similares a los de la fresa ECA-H3.

Una vez más, las fresas Chatterfree son una solución ideal para mecanizar aluminio en máquinas de baja potencia con adaptación ISO40 o BT40, mejorando la extracción de metal y eliminando vibraciones. Maximizan los índices de extracción de material y reducen la duración del ciclo de mecanizado. La exclusiva geometría rectificada y pulida permite un excelente acabado lateral y de fondo. Además, se puede esperar un aumento en la duración de la herramienta cuando mecaniza con altos índices de extracción de metal. Se pueden utilizar a velocidades de corte de medias a extremadamente elevadas, aplicando refrigeración externa, para el mecanizado de ranuras completas de aluminio hasta 1,5xD/2xD.

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Fresas estática y dinámicamente equilibradas de metal duro integral.

Mecanizando con máquinas de 5 ejes

Las innovadoras fresas hemisféricas (punta redonda) de paso variable Chatterfree anteriormente mencionadas han sido también diseñadas para operaciones de desbaste y acabado en materiales duros de hasta 65 HRc.

Se fabrican en calidad IC902 para obtener una larga duración cuando se mecanizan materiales duros y metales exóticos, disponen de una singular geometría y están disponibles en una gama de diámetros de 3 a 16 mm.

Las fresas EB-E4L…CF IC902 ofrecen una solución ideal para el mecanizado de materiales duros con un excelente rendimiento, especialmente en el campo de los moldes y matrices. Entre sus características básicas, destacan sus 4 labios con ángulo de hélice de 38º, su paso diferencial para eliminar vibraciones y una profundidad de corte de hasta 2XD, además de un desahogo en la caña de 3XD. Disponen también de geometría especial para el mecanizado de materiales duros, son recomendadas para bajas fuerzas de corte y están fabricadas en calidad IC902 para una larga duración.

Spinjet – Husillos para mecanizado a alta velocidad para aplicaciones de semi-acabado y de acabado

Iscar ha desarrollado Spinjet, unos revolucionarios husillos compactos para el mecanizado a alta velocidad. Están accionados por el propio refrigerante de la máquina y se emplean para herramientas de pequeño diámetro y máquinas de bajas RPM.

El husillo Spinjet se ha diseñado para casos en los que se requieren unas elevadas RPM en herramientas de pequeño diámetro pero en máquinas de baja potencia o con revoluciones limitadas. Así como en máquinas de cierta potencia con husillos ISO 50 o HSK 100, donde es difícil disponer de revoluciones suficientes o adecuadas para diámetros pequeños. Se utilizan en aplicaciones de mecanizado de semi-acabado y acabado en fresado, taladrado e incluso rectificado.

Este revolucionario sistema utiliza el refrigerante de la máquina, inyectado por una bomba de alta presión (mínimo 20 bares). Como fuente de energía, permite hacer girar la turbina hasta 40.000 RPM.

Entre sus ventajas destacan, por un lado, la reducción del tiempo de mecanizado, es decir, una mayor velocidad de la mesa que implica un mecanizado más rápido gracias a la elevada velocidad de rotación. Además, la productividad es hasta un 65% mayor en comparación con el mecanizado en la máquina original de bajas RPM, lo cual supone una elevada eficiencia. Por otro lado, comporta también un ahorro de energía gracias a que el husillo de la máquina está en reposo cuando el Spinjet está funcionando. Las óptimas condiciones de corte permiten una excelente calidad y una elevada precisión. Otra de sus ventajas es su fácil instalación, al prescindir de la necesidad de adaptadores y, por último, también destaca la mayor duración de la herramienta.

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Spinjet, husillos de alta velocidad accionados por el refrigerante de la máquina.

Micro fresas

En moldes de inyección, cada vez formas más sofisticadas exigen fresas de diámetros muy pequeños en los que si su geometría y diseño es el adecuado reducen los tiempos de acabado al tiempo que se obtiene una calidad superficial que evita horas de pulido. Iscar las fabrica en grano ultra fino de 0.8, 0.7, 0.6 incluso 0.4 de micra con recubrimiento PVD para una elevada resistencia al desgaste y, adicionalmente, con diseño Chatterfree para una mayor duración de la herramienta con un excelente rendimiento. El sistema de fijación recomendado para micro herramientas con poco voladizo es el Iscar ER11 AA de elevada precisión, y para largos voladizos se recomienda utilizar sistemas térmicos.

Iscar amplía continuamente su extensa gama de soluciones innovadoras con micro fresas.

La gama superior de micro herramientas Iscar incluye las familias EB-H2 / EC-H2 en la calidad IC602.

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Amplísima gama de formas en micro fresas de metal duro integral.

Fresado trocoidal y operaciones de acabado

Para operaciones de acabado y fresado trocoidal, cada vez más utilizado como estrategia de fresado, las familias de herramientas recomendadas son las que se caracterizan por su elevado número de dientes y por el diseño que garantiza un bajo nivel de vibraciones. Gracias a la utilización de las geometrías y recubrimientos más adecuados, estas herramientas presentan una excelente resistencia al desgaste y a la deformación, lo que permite aplicar elevados parámetros de corte, aumentando espectacularmente la productividad.

En fresado trocoidal a alta velocidad y en operaciones de acabado, son indispensables fresas especialmente diseñadas con hélice variable y paso diferencial.

Estas fresas de metal duro integral Chatterfree se dividen en dos familias: EC-H7…CF, con 7 labios, en una gama de diámetros de 6 a 20 mm y EC-H…CF, de 6 a 20 labios, y en una gama de diámetros de 6 a 20 mm.

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La alta densidad de labios proporciona avances muy altos en el acabado de materiales templados.

Las fresas EC-H7…CF de 7 labios tiene canales de evacuación de viruta más abiertos que las de 6 a 20 labios. Por tanto, las fresas EC-H7…CF pueden mecanizar con un ancho de corte radial (ae) de hasta 0.1xD, mientras que las EC-H…CF pueden mecanizar a una ae de hasta 0.06xD en el paso circular trocoidal.

Ambas familias de fresas se fabrican en la dura calidad recubierta PVD IC902. Esta calidad prolonga la duración de la fresa y, junto con su exclusiva geometría, ofrece un excelente acabado superficial en la mayoría de materiales.

Iscar trabaja junto a los diseñadores del sistema CAM para diseñar herramientas especiales para fresado trocoidal, cuya técnica se va introduciendo de forma progresiva.

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Las elevadas profundidades son posibles sin vibraciones con ligeras cargas laterales gracias a la tecnología Chaterfree de Iscar.

Asistencia técnica y herramientas especiales

Los usuarios pueden descargar aplicaciones que permiten un importante ahorro de tiempo, facilitando ventajosos programas de producción.

El popular programa ITA de Iscar ayuda al usuario a identificar la herramienta más eficiente para una aplicación dada. ITA (aplicación gratuita) también recomienda las mejores condiciones de corte, demostrando sobradamente que es el mayor experto en seleccionar la herramienta óptima.

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Distintas factorías producen fresas especiales diseñadas desde el país de origen, siempre cerca del usuario y como socios tecnológicos con él.

Asimismo, Iscar ofrece soluciones de diseño e ingeniería especiales para la fabricación de exclusivas fresas de metal duro integral. Cada vez más, los usuarios mejor informados aprovechan los significativos beneficios derivados de la utilización de herramientas especiales, optimizadas para materiales específicos y para determinadas condiciones de corte.

Empresas o entidades relacionadas

Iscar Ibérica, S.A.

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