Por qué las herramientas específicas para materiales ofrecen un valor superior

Un mecanizado se enfrenta a muchas preguntas al seleccionar la herramienta adecuada para su trabajo. Una decisión clave es si una herramienta específica para el material es apropiada y necesaria para la aplicación, es decir, si los beneficios superan el precio más alto comparado con una herramienta diseñada para diversos materiales. Hay cuatro categorías principales a considerar: geometría interna de la herramienta, recubrimientos, tasas de eliminación de material (MRR) y costo.

Cuándo utilizar herramientas específicas para materiales

¿Es usted un mecanizado en un taller que trabaja principalmente con un tipo de material? ¿O cambia de material frecuentemente? Además, ¿cuántas piezas fabrica a la vez? Son preguntas que debe hacerse antes de decidir.

Las herramientas específicas para materiales son ideales cuando se mecanizan varias piezas del mismo material. Por ejemplo, si su taller produce 1.000 piezas de plástico, le conviene una herramienta diseñada para ese material: durará más y rendirá mejor. Si la flexibilidad es primordial, solo mecaniza pocas piezas o el acabado no es crítico, una fresa estándar puede bastar.

Ventajas e inconvenientes

Ventajas:

• Geometría optimizada para el material y mejores resultados.
• Recubrimiento optimizado para el material a cortar.
• Parámetros de corte más agresivos y mayor MRR.
• Mayor vida útil de la herramienta.

Inconvenientes:

• Coste inicial más alto, aunque hay ahorro a largo plazo si se usa correctamente.
• Menos flexibilidad: mientras que muchas fresas sirven para diversos trabajos, las específicas están diseñadas para materiales concretos.

Beneficios especiales

Geometría interna única

Muchos fabricantes ofrecen herramientas para grupos de materiales específicos. Harvey Tool, por ejemplo, tiene secciones para aceros endurecidos, aleaciones exóticas, aceros de aleación media, aceros de libre mecanizado, aleaciones de aluminio, plásticos, herramientas de diamante para no ferrosos y compuestos. La geometría especial está optimizada para rendir al máximo en su grupo.

Por ejemplo, al mecanizar plástico, una fresa de la sección de miniaturas podría hacerlo, pero la fresa específica para plásticos de Harvey Tool tiene un ángulo de ataque y relieve altos. Esto es ideal para plásticos porque se quiere cortar y formar virutas eficazmente sin que la resistencia de la herramienta sea un problema. El filo afilado se rompería rápido en metales, pero en plásticos cizalla el material y transfiere el calor a la viruta, logrando un excelente acabado.

Harvey Performance Company, LLC.

Recubrimientos y sustratos específicos

Una ventaja clave es poder usar el mejor recubrimiento para ese material. Los recubrimientos mejoran lubricidad, vida útil y acabado. Además, herramientas recubiertas suelen correr ~10% más rápido que las sin recubrir.

Aunque muchos fabricantes recubren fresas estándar bajo pedido, eso añade tiempo y coste. En sus secciones de materiales específicos, Harvey Tool ofrece herramientas recubiertas en stock. Por ejemplo, sus categorías de aceros endurecidos y aleaciones exóticas usan recubrimiento AlTiN Nano, un nanocompuesto con temperatura máxima de trabajo de 2.100 °F (1.149 °C) y mejor rendimiento en aceros endurecidos, aleaciones de titanio e Inconel.

Mayores tasas de eliminación de material (MRR)

Al tener geometría óptima, los parámetros de corte son más agresivos. El MRR es la métrica más ligada a la eficiencia del taller: más material removido en menos tiempo significa piezas más rápidas y mayor producción.

El siguiente ejemplo compara parámetros de fresas de la sección de miniaturas y de materiales específicos de Harvey Tool. Geometrías clave idénticas, mismo material y operación, pero la carga de viruta (+25%), avance lineal (+33%) y profundidad de corte (+43%) aumentan, permitiendo remover más material en menos tiempo.

Fresa miniatura

Número: 836408 | 3 flautas, 1/8″ diámetro, 3x LOC, cuadrada, mango estándar
Material: Aluminio 6061 | Aplicación: Ranurado
Velocidad: 10.000 RPM | Carga de viruta: 0,00124 IPT
Avance lineal: 37,2 IPM | Profundidad de corte: 0,04375″

Fresa específica para material

Número: 942308 | 3 flautas, 1/8″ diámetro, 3x LOC, cuadrada, hélice variable para aleaciones de aluminio
Material: Aluminio 6061 | Aplicación: Ranurado
Velocidad: 10.000 RPM | Carga de viruta: 0,00165 IPT
Avance lineal: 49,5 IPM | Profundidad de corte: 0,0625″

Harvey Performance Company, LLC.

Ahorro de costes significativo

El siguiente gráfico muestra un análisis de costes entre una fresa miniatura (ref. 993893-C3) y una específica (ref. 933293-C6) al mecanizar 1.000 piezas: el ahorro total es de casi 2.500 $.

Resumen

En conclusión, las fresas específicas para materiales tienen muchos beneficios, pero son ideales en ciertas situaciones. Aunque su coste inicial es mayor, pueden ahorrar tiempo y dinero a largo plazo al durar más y producir más piezas en un periodo dado.