Mecanizado de precisión se une a la odontología: Dominando la mordida con fresadoras avanzadas

El fresado dental puede verse completamente diferente de lo que la mayoría de nosotros pensamos como mecanizado regular, pero hay algunas similitudes notables. Aquí una mirada a cómo las herramientas dentales podrían ser justo lo que necesita en su taller de máquinas.

Es un hecho triste de la vida que los humanos sufren de dolores de muelas ocasionales, algunos de los cuales requieren una corona, un implante o un puente.

Pero mientras usted está en la silla del dentista, mirando al techo con la boca bien abierta, ¿alguna vez piensa en el proceso de manufactura detrás de las prótesis dentales? ¿De qué materiales están hechas, y qué tipos de equipos CNC y herramientas de corte se necesitan para mecanizarlas? Y ¿qué diferencia al mecanizado dental del trabajo que hace cada día en su taller?

En su mayor parte, es un proceso muy especializado, con centros de mecanizado tipo quiosco y sistemas CAD/CAM "chairside" (al lado del sillón) que no son en nada industriales por naturaleza. Dicho esto, siga leyendo, porque aunque probablemente nunca opere uno de estos fresadores dentales de escritorio ni le encarguen mecanizar un nido de reemplazos de molares, hay una superposición relevante en las herramientas de corte y materiales usados para producir estos componentes especializados.

Por qué las herramientas de corte son clave para el fresado dental

El fresado dental es completamente diferente de lo que la mayoría de nosotros pensamos como mecanizado, dice Kevin Dyer, gerente de ingeniería de aplicaciones en OSG USA Inc.

En sistemas de mecanizado de circuito cerrado, el operador —generalmente un dentista o técnico dental— carga un bloque en bruto, sube un escaneo del diente del paciente y presiona inicio de ciclo. Sin cambios de avance y velocidad, sin toque de herramientas, sin programación u optimización de trayectorias de herramienta.

Dyer señala que las personas que operan los equipos usados no son maquinistas, pero muchos de los materiales que usan son los mismos.

— "La industria dental usa cromo-cobalto y titanio, cerámicas como circonia y alúmina, y polímeros de alta resistencia como PEEK y PMMA", dice Dyer. "Y las herramientas de corte necesarias para mecanizar estos materiales no son diferentes a las necesarias en las industrias aeroespacial, médica o de moldes y matrices."

Jaime Dimayuga, también ingeniero de aplicaciones en OSG, es rápido en señalar que muchos de estos fresas de extremo y taladros tienen un vástago propietario o anillo de preajuste que podría hacerlos inadecuados para uso en un centro de mecanizado de 5 ejes típico o torno multitarea. Aún así, muchos son indistinguibles de las herramientas de corte encontradas en cribs de herramientas en todas partes, con recubrimientos y geometrías diseñadas para abordar los materiales recién descritos.

— "Nuestra línea EXOCARB WXL de fresas de extremo esférico, por ejemplo, hace un gran trabajo en aceros endurecidos y pre-endurecidos, mientras que nuestra EXOCARB Diamond viene con un recubrimiento DLC (carbono tipo diamante) o CVD impregnado de diamante", dice. "Ambos están diseñados para circonia y cerámicas a base de vidrio pero funcionan igualmente bien en cualquier material duro y abrasivo."

Admitido, estas herramientas de corte se usan para cortar características diminutas en dientes de reemplazo, por lo que son igualmente diminutas. Una de las más grandes en la línea dental de OSG —una fresa de extremo de radio de esquina EXOCARB WXS -CRE— llega a 12 milímetros, con la mayoría de las otras herramientas en el rango de 2 mm y menor. Si está mecanizando piezas de tractor, probablemente debería dejar de leer y volver al trabajo. Para cualquiera que necesite cortar pequeños detalles en prácticamente cualquier material abrasivo, endurecido o de otro modo difícil, sin embargo, las herramientas dentales podrían ser justo lo que necesita.

Qué considerar al pensar en herramientas de corte para fresado dental

Hay una excepción importante a la declaración anterior. El fresado dental es un campo altamente especializado, y muchas de las herramientas de corte encontradas en sitios web dedicados a suministros dentales simplemente no funcionarán en los equipos CNC de propósito general más grandes comunes en la mayoría de los talleres de máquinas. Para estas máquinas herramienta, es mejor buscar proveedores de fresas de extremo y taladros micro, OSG entre ellos. Asumiendo que use herramientas con el recubrimiento y geometría correctos, servirán igualmente bien en los materiales recién discutidos pero tienen vástagos que se ajustan a portaherramientas estándar.

Guhring Inc. es otra fuente. Brandon Hull, director de gestión de producto y desarrollo de negocio en la compañía, explica que, con la excepción de anillos propietarios y de preajuste, las herramientas dentales no son tan diferentes de otras herramientas de corte de propósito general.

— "Está hablando de fresas de extremo esférico y taladros estándar, aunque muy pequeños, capaces de entrar en los rincones de implantes dentales así como electrodos EDM, mecanizado de placas de circuito electrónico, fabricación de moldes y otras aplicaciones micro", dice.

Como OSG, Guhring lleva una línea completa de fresas de extremo miniatura, incluyendo sus líneas UNI PRO y GF300. Recubrimientos de diamante están disponibles, al igual que herramientas de alcance extendido y cuello largo necesarias para mecanizado de 5 ejes y contorneado de bolsillos relativamente profundos. Y aquí de nuevo, el mecanizado de aceros endurecidos, superaleaciones o materiales abrasivos como circonia (o grafito) no es un problema.

Bernd Fiedler, gerente global senior de producto para fresado de extremo sólido en Kennametal Inc., ofrece recomendaciones similares. Señala que la compañía no lleva los cortadores especializados usados en máquinas de fresado dental pero sí ofrece una amplia línea de fresas de extremo cuadrado, esférico y de alcance extendido miniatura necesarias para micromecanizado, fabricación de moldes y aplicaciones similares.

— "Muchas de estas están diseñadas para aceros de aleación y endurecidos, pero también cubrimos acero inoxidable, no ferrosos, incluyendo plásticos, cromo-cobalto y superaleaciones", dice. "Es una cartera amplia, con recubrimientos y geometrías específicos de material necesarios para maximizar la productividad."

Como con todas las aplicaciones de fresado, Fiedler recomienda un portaherramientas de alta calidad para minimizar la carrera, pero añade que esto es aún más crítico con cortadores de tamaño micro, donde incluso una o dos décimas (0,0001" a 0,0002") podrían ser demasiado. También sugiere que la RPM del husillo puede ser una limitación, especialmente con diámetros de herramienta de 1 mm y menores. Para estas situaciones, un cabezal acelerador neumático o eléctrico podría ser necesario para lograr la velocidad superficial correcta.

— "También es importante notar que no todo el mecanizado dental se hace en un entorno de oficina", dice. "Hay muchos laboratorios y fabricantes especializados que usan equipos CNC más tradicionales, con las velocidades de husillo y control de movimiento altamente preciso necesarios para este y otros tipos de trabajo médico. Para estos talleres, herramientas de corte de alta calidad producidas por una compañía que cubre el espectro completo de operaciones de remoción de metal es probablemente la mejor solución, en lugar de las herramientas dentales diseñadas para equipos dedicados pero de servicio ligero."

¿Cómo maneja el corte de pequeños detalles en material difícil? ¿Qué soluciones únicas ha encontrado?