Enfríe la herramienta con nuevas soluciones eficientes para herramientas de corte

Una de las principales tareas en el corte de metales es extraer eficientemente el enorme calor generado durante el corte. Esto es un desafío, especialmente en trabajos de torneado donde hay contacto continuo entre el filo y la pieza de trabajo.

Si bien una gran parte del calor generado durante el torneado se disipa en la viruta, las temperaturas reinantes en la zona de corte y el calor pueden alcanzar temperaturas superiores a los 1000 grados C, dependiendo del material, el avance y las revoluciones. Esto activa procesos térmicos que provocan un desgaste más rápido de la herramienta de corte. En casos extremos, la herramienta puede incluso quemarse al poco tiempo. Una geometría más positiva y una velocidad de corte adaptada al proceso pueden proporcionar una solución superficial, pero esto provoca costes a largo plazo o reduce la productividad.

Inundar la zona de corte, el método de enfriamiento externo comúnmente utilizado, no tiene una aplicación precisa y su verdadero efecto es limitado. De hecho, la inyección relativamente imprecisa e incontrolada de refrigerante o aceite en el proceso de corte enfría las virutas en lugar del filo. En muchos casos, las grandes diferencias de temperatura en el punto de corte provocan un choque térmico que daña fatalmente el filo.

En lugar de inundar la zona de corte, el fabricante de herramientas ARNO Werkzeuge afirma que existen mejores soluciones, incluido el sistema de refrigeración ARNO (ACS), que consigue alimentar refrigerante directamente al punto de corte a través de dos canales desde arriba y desde abajo.

ARNO Werkzeuge desarrolló el sistema ACS, probado en la práctica, en dos variantes. En la variante ACS1, el chorro de refrigerante se conduce a lo largo del asiento de la plaquita en un canal de refrigerante y sale directamente a la zona de corte. A continuación, el refrigerante pasa efectivamente por debajo de la viruta y la expulsa de forma óptima de la zona de corte.

En la variante ACS2, el canal de refrigerante en el alojamiento de la plaquita está acoplado con un segundo chorro de refrigerante de flujo optimizado desde abajo hacia el flanco de la herramienta. Los últimos desarrollos ofrecen este canal de refrigerante con una salida triangular que suministra refrigerante a lo largo de todo el ancho de la plaquita hasta el borde.

El chorro de refrigerante guiado internamente llega siempre exactamente a la zona de corte y al flanco de la herramienta. También minimiza el riesgo de acumulación de material en el filo y el consiguiente desmoronamiento del filo.

Avances en la fabricación aditiva

ARNO utilizó métodos aditivos de impresión 3D para producir módulos parciales de tecnología avanzada. Este método permite la producción de una salida de refrigerante de forma triangular para controlar el chorro de refrigerante hasta un enfriamiento máximo con un consumo mínimo e "inundar" el borde más alejado del flanco de la herramienta.

Estas condiciones de refrigeración optimizadas también permiten optimizaciones potenciales adicionales, como una reducción en el ancho de la plaquita.

El ACS2 alimenta refrigerante debajo de la viruta y lo expulsa más fácilmente de la zona de corte. Las virutas son más cortas y la tendencia a que se produzcan condiciones de inserción con bordes recrecidos se reduce considerablemente. Las mediciones confirman que este método de refrigerante reduce la temperatura aproximadamente a la mitad. Como resultado, la herramienta está expuesta a mucha menos tensión y el desgaste del flanco se reduce considerablemente. En lugar de tener que reducir las velocidades de corte y avance para proteger la herramienta, las velocidades pueden incluso aumentarse, afirma la empresa.

La productividad aumenta porque la vida útil de la herramienta es significativamente más larga. Los usuarios informan que sus herramientas duran hasta tres veces más o al menos el doble. En última instancia, un menor número de cambios de herramientas alivia la carga de trabajo del personal operativo. Sin mencionar la reducción significativa del tiempo de inactividad de la máquina.

También permite a los usuarios mantener la refrigeración interna sin tubos ni bordes que interfieran incluso durante los cambios de herramientas. Los usuarios no necesitan prescindir de la refrigeración directa, incluso en operaciones de torneado. Con el portaherramientas adecuado, los canales integrados suministran refrigerante cerca de la zona de corte. No se necesitan ajustes complejos ya que el sistema plug-and-play siempre encaja. Opcionalmente, el fabricante ofrece una herramienta de sujeción VDI a juego con los portaherramientas y alimenta refrigerante al portaherramientas sin conexiones de tubería o manguera.

La refrigeración integrada es posible incluso en tornos con cabezal móvil, donde las herramientas deben cambiarse con frecuencia. Para lograrlo, ARNO Werkzeuge recomienda su solución de herramientas con cabezales deslizantes AWL y el sistema de herramientas de cambio rápido AFC. El sistema de portaherramientas AWL ofrece soluciones para una amplia gama de máquinas herramienta de fabricantes de tornos con cabezal deslizante.

Los portaherramientas de cambio rápido AFC están montados sobre un tope fijo y el inserto requerido se puede colocar o quitar mediante dos tornillos de sujeción de liberación rápida. Se pueden abrir o cerrar dos canales de refrigeración separados en el sistema de portaherramientas para poder utilizar en paralelo herramientas con y sin refrigeración interna.

Casi siempre es beneficioso utilizar herramientas con refrigeración interna siempre que sea posible. Y cuando un fabricante de herramientas comprende los escenarios de fabricación del usuario y también ha pensado mucho en el proceso, como en el caso del ACS y el AWL, la productividad recibe un verdadero impulso.

1. Dañar permanentemente un metal al calentarlo para provocar una fusión incipiente u oxidación intergranular. 2. Al esmerilar, calentar la pieza de trabajo lo suficiente como para causar decoloración o cambiar la microestructura mediante templado o endurecimiento.

Fluido que reduce la acumulación de temperatura en la interfaz herramienta/pieza de trabajo durante el mecanizado. Normalmente toma la forma de un líquido como soluble o mezclas químicas (semisintéticas, sintéticas) pero puede ser aire presurizado u otro gas. Debido a la capacidad del agua para absorber grandes cantidades de calor, se usa ampliamente como refrigerante y vehículo para diversos compuestos de corte, y la relación agua-compuesto varía según la tarea de mecanizado. Ver fluido de corte; fluido de corte semisintético; fluido de corte en aceite soluble; fluido de corte sintético.

Velocidad tangencial en la superficie de la herramienta o pieza de trabajo en la interfaz de corte. La fórmula para la velocidad de corte (sfm) es diámetro de la herramienta 5 0,26 5 velocidad del husillo (rpm). La fórmula para el avance por diente (fpt) es el avance de la mesa (ipm)/número de ranuras/velocidad del husillo (rpm). La fórmula para la velocidad del husillo (rpm) es velocidad de corte (sfm) = 3,82/diámetro de la herramienta. La fórmula para el avance de la mesa (ipm) es avance por diente (ftp) 5 número de canales de herramienta 5 velocidad del husillo (rpm).

Tasa de cambio de posición de la herramienta en su conjunto, en relación con la pieza de trabajo durante el corte.

Reducción de la holgura en el flanco de la herramienta provocada por el contacto con la pieza. En última instancia provoca fallos en la herramienta.

Máquina de torneado capaz de serrar, fresar, rectificar, cortar engranajes, taladrar, escariar, taladrar, roscar, refrentar, achaflanar, ranurar, moletear, hilar, tronzar, estrechar, cortar cónicamente y cortar mediante levas y excéntricos, así como como giro escalonado y recto. Viene en una variedad de formas, desde manual hasta semiautomático y completamente automático, siendo los principales tipos tornos de motor, tornos de torneado y contorneado, tornos de torreta y tornos de control numérico. El torno de motor consta de cabezal y husillo, contrapunto, bancada, carro (completo con faldón) y carros transversales. Las características incluyen palancas selectoras de marcha (velocidad) y avance, poste de herramientas, soporte compuesto, tornillo de avance y tornillo de avance de inversión, dial de roscado y palanca de avance rápido. Los tipos de tornos especiales incluyen máquinas de husillo pasante, de árbol de levas y cigüeñal, de tambor y rotor de freno, de hilado y de cañón. Los tornos de banco y de herramientas se utilizan para trabajos de precisión; los primeros para trabajos con herramientas y matrices y tareas similares, los segundos para piezas pequeñas (instrumentos, relojes), normalmente sin alimentación eléctrica. Los modelos generalmente se designan según su “oscilación”, o la pieza de trabajo de mayor diámetro que se puede girar; longitud de la cama, o la distancia entre centros; y caballos de fuerza generados. Ver torno.

Tira o bloque de material rectificado con precisión que se utiliza para elevar una pieza de trabajo, manteniéndola paralela a la mesa de trabajo, para evitar el contacto entre la cortadora y la mesa.

La pieza de trabajo se sujeta en un mandril, se monta en una placa frontal o se asegura entre centros y se gira mientras se introduce en ella una herramienta de corte, normalmente una herramienta de punta única, a lo largo de su periferia o a través de su extremo o cara. Toma la forma de torneado recto (cortando a lo largo de la periferia de la pieza de trabajo); torneado cónico (creación de un cono); torneado escalonado (torneado de diámetros diferentes en la misma pieza); biselar (biselar un borde o un hombro); revestimiento (cortar en un extremo); roscas giratorias (generalmente externas pero pueden ser internas); desbaste (eliminación de metales de gran volumen); y acabados (cortes finales de luz). Realizados en tornos, centros de torneado, mandriles, atornilladoras automáticas y máquinas similares.