Maximice la vida útil de la herramienta con herramientas de vanguardia, trayectorias de herramientas e innovaciones CAM

Las herramientas HPC como CoroMill Plura aumentan las tasas de eliminación de metal al permitir velocidades de avance más altas mientras permanecen continuamente ocupados en el corte. Imagen cortesía de Sandvik.

Nuevos tipos de estrategias de herramientas y trayectorias, así como nuevas funciones CAM para aprovecharlas, han permitido a los talleres utilizar herramientas de manera más agresiva durante más tiempo para producir piezas de mayor calidad. Estos cambios son visibles para los expertos que trabajan en cualquiera de estas tecnologías, y múltiples conversaciones que mis colegas y yo hemos tenido con expertos en herramientas de corte han arrojado luz sobre los tipos de desarrollos que los talleres pueden utilizar hoy en día.

¿Qué hay de nuevo en herramientas?

Chris Monroe, especialista en soluciones de producción en masa de Sandvik, habló conmigo recientemente sobre los desarrollos en herramientas de corte de alto rendimiento (HPC) y mecanizado de alta velocidad (HSM) y cómo los talleres pueden utilizar las nuevas generaciones de estas herramientas para obtener el mayor efecto.

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Dice que HPC se beneficia de nuevas optimizaciones en la geometría de las herramientas, especialmente hélices desiguales y núcleos cónicos con conos que se extienden hacia la base de la herramienta. Las hélices desiguales utilizan diferentes ángulos de paso en diferentes secciones de la herramienta para reducir la resonancia. Esto mejora la estabilidad de la herramienta, lo que permite a los talleres utilizar las herramientas con mayor intensidad y al mismo tiempo mantener una larga vida útil. Los núcleos cónicos aumentan la rigidez de la herramienta y reducen las vibraciones, mejoras que también prolongan la vida útil de la herramienta.

Las herramientas HSM, afirma, ven mejoras en la vida útil de la herramienta gracias a las optimizaciones del recubrimiento, ya que las trayectorias de herramientas de alta velocidad generan mucho calor en el corte. Estas mejoras no tienen por qué provenir de nuevas formulaciones de recubrimientos, ya que Sandvik ha ampliado la vida útil de sus herramientas mediante el uso de nuevas técnicas de recubrimiento PVD para aplicar capas de recubrimientos probados de manera que se adhieran mejor a las herramientas.

¿Qué hay de nuevo en las trayectorias de herramientas?

John Giraldo, gerente de ingeniería aeroespacial de Sandvik, acompañó a mi colega Brent Donaldson a través de trayectorias de herramientas para desbaste rápido a fines de 2025. Algunas de estas trayectorias de herramientas coinciden con técnicas HPC como el fresado lateral de alto avance, que combina un pequeño paso radial con un compromiso total de la ranura en avances altos para reducir las fuerzas de corte y mejorar la eficiencia.

Giraldo también habló del ranurado curvo, que utiliza un cortador tipo disco que sigue el perfil 3D entre las hojas del blisk mientras permanece continuamente acoplado para reducir el tiempo sin cortar. En una prueba con una cortadora hecha para esta operación, Giraldo mecanizó 17 ranuras de Inconel en 13 minutos cada una, utilizando un solo borde de cada uno de los insertos de la cortadora. Después de optimizar un poco el programa, redujo los tiempos de ciclo a la mitad.

¿Qué hay de nuevo en la compatibilidad con CAM?

Este tipo de optimizaciones es la razón por la que Monroe recomienda mantener actualizado el software CAM. Las funciones avanzadas de CAM pueden disminuir los tiempos de ciclo parcial incluso al mismo tiempo que reducen el tiempo de programación. Señala como ejemplo las características que abordan curvas cerradas. Estos detalles requieren una gestión cuidadosa de la velocidad para evitar que la herramienta golpee contra la pieza mientras se mantienen velocidades rápidas. El software CAM puede realizar los cálculos necesarios sin atascar a su equipo de programación.

Tom Funke, especialista en CAM y aplicaciones de Sandvik para los mercados aeroespacial, de exploración espacial y de defensa, también habló conmigo sobre las nuevas funciones de CAM que ayudan con la productividad. Dice que en los últimos quince años se ha visto una adopción generalizada de características CAM avanzadas como el torneado trocoidal, un método para tornear características de ranura de bolsillo donde una plaquita redonda sigue una trayectoria de herramienta en zig-zag y nunca abandona el material, maximizando tanto la tasa de eliminación de metal como la vida útil de la herramienta. Incluso en los últimos cinco años, afirma que el fresado dinámico de cinco ejes ha pasado de ser un proyecto de programación que requería mucho tiempo a uno respaldado y optimizado por los principales proveedores de software CAM.