Mejore la eficiencia de corte CNC: Fluidos sintéticos para velocidades y avances más altos

¿Busca una forma fácil e inexpensible de aumentar la productividad del mecanizado CNC? Un cambio de fluido de corte podría ser todo lo que se necesita.

Parece que nuevas o mejoradas herramientas de corte, paquetes de software, sujeción de trabajo y máquinas herramienta aparecen todos los días. Todos están diseñados para hacer que las operaciones de mecanizado CNC sean más eficientes y rentables.

Pero, ¿se ha detenido a pensar en la única cosa que podría estar frenándolo de una mayor productividad? La respuesta es una de las piezas más básicas y a menudo subestimadas del rompecabezas del mecanizado: su fluido de corte.

— "Muchos talleres actualizan sus máquinas herramienta y otra tecnología de mecanizado, pero no piensan en actualizar sus fluidos de corte al mismo tiempo", dice John Treese, director de capacitación global para Master Fluid Solutions. "Es como poner combustible con plomo en su nuevo Corvette de alto rendimiento —funcionará por un tiempo, pero eventualmente, va a empezar a tener problemas."

La importancia de la lubricidad a través de ésteres y otros compuestos químicos

Entre estas preocupaciones, la principal es la mala vida de la herramienta junto con la incapacidad de realizar el potencial completo de una máquina herramienta.

Los fluidos de corte semi-sintéticos premium de hoy contrarrestan ambos problemas con ésteres de alta lubricidad y otros compuestos químicos que reducen o incluso eliminan la parafina clorada y los compuestos de presión extrema (EP) basados en azufre encontrados en fluidos de corte tradicionales.

Según Treese, los ésteres crean una capa límite ajustada alrededor de las gotitas microscópicas de aceite encontradas en cualquier fluido de corte tipo emulsión, haciendo que las gotitas sean menos propensas a descomponerse bajo presión. Dado que estos aditivos son polarizados, tienden a adherirse a la pieza a nivel molecular.

No se adhieren lo suficiente para dejar residuos, pero son lo suficientemente "pegajosos", haciendo más difícil para la herramienta empujar el lubricante fuera del camino.

El resultado es mejor lubricidad para mecanizado más eficiente en una amplia gama de metales, especialmente a las velocidades de corte y tasas de avance más altas disponibles con máquinas herramienta y trayectorias de herramienta modernas.

El uso de fluidos de corte basados en ésteres ofrece otras ventajas también. Dado que son mejores lubricantes, se necesita menos del concentrado usado para hacer el fluido de corte. Los ésteres reducen la cantidad de azufre "alimento" para las bacterias que acechan en cualquier sumidero de máquina herramienta, llevando a menos olor y vida de producto más larga.

Los ésteres también aumentan el porcentaje relativo de agua dentro de la emulsión, lo que mejora la capacidad del fluido de corte para enfriar la zona de trabajo —lo cual es importante con el mecanizado de alta velocidad de aluminio. Un semi-sintético de alto rendimiento es generalmente más costoso por galón que fluido de corte de grado commodity o "anticuado". El costo a largo plazo a menudo es mucho menor, cuando se tiene en cuenta el impulso de productividad y su efecto en el resultado final.

Hay más innovación en camino. Lea sobre su evolución en "El Futuro de los Fluidos de Trabajo de Metales, Lubricantes de Máquinas y Refrigerantes".

Química de fluido de corte más limpia

Por último, reemplazar el azufre y la parafina clorada con ésteres es mejor para el medio ambiente —y mejor para el operador de máquina, también.

— "En los últimos 20 años más o menos, la parafina clorada en particular ha recibido un escrutinio pesado de la EPA, así que decidimos ser proactivos y encontrar alternativas más seguras y efectivas, los ésteres entre ellas", dice Tim Stiers, gerente de ingeniería para Castrol, una división de BP America. "Hacerlo ha eliminado algunas preocupaciones significativas de salud y seguridad."

Castrol y otros aún usan EPs basados en azufre, señaló, pero estos son ahora ésteres sulfurados, que son más claros en color, más suaves en la piel humana y producen muchos menos olores ofensivos que los aceites basados en azufre. Es probable que se mantengan en buenas condiciones por más tiempo, ya que los fluidos de corte de grado premium son mucho más resistentes al descuido que los fluidos heredados.

Incluso con química de fluido más nueva, un mínimo de mantenimiento es necesario para lograr la máxima vida del sumidero.

— "Definitivamente durarán más, pero eso no significa que pueda ignorarlos, sin importar la marca del fluido de corte o cuánto pagó por él", dice Stiers. "La verdad es que visitamos demasiados talleres que no desbastan aceites parásitos, no verifican la concentración del fluido de corte regularmente con un refractómetro, no mezclan los fluidos correctamente, ni los reciclan como deberían. Por eso somos grandes defensores de la educación del operador y darles las herramientas necesarias para el mantenimiento adecuado del refrigerante para que obtengan el valor total del fluido."

Otra forma de reducir costos y aumentar la eficiencia es reciclando refrigerantes y fluidos. Vea cómo en "El Reciclaje de MWF Puede Ayudar a Reducir la Eliminación de Refrigerante de Máquina".

Eficiencia ahora: La necesidad de combinar fluidos de alto rendimiento

Stiers señala otra razón importante para adoptar fluido de corte semi-sintético de alto rendimiento: refrigerante a alta presión, o "HPC".

— "Cualquiera que haya intentado usar sus fluidos heredados con HPC probablemente ha descubierto su tendencia a espumar a 1.000 PSI y más", dice. "Esto podría no ser un problema si el sumidero es lo suficientemente grande para que las burbujas de aire tengan tiempo para asentarse, pero en la mayoría de los casos, vamos a recomendar un semi-sintético, que tienen propiedades anti-espuma y funcionan bastante bien a estas presiones elevadas."

Treese de Master Fluid Solutions ofreció otra recomendación algo sorprendente, esta relacionada con las velocidades de corte de la máquina.

— "Uno de nuestros clientes reemplazó su fluido de corte de tecnología antigua con un semi-sintético solo para ver su vida de herramienta caer un 70 por ciento", dice. "Estaba comprensiblemente molesto, así que fuimos al sitio para ver cómo fallaban las herramientas. Resultó que el nuevo fluido era tan lubricioso que impedía que se generara suficiente calor en la zona de corte para que la herramienta funcionara correctamente."

No fue hasta que Master Fluids aconsejó que el cliente duplicara la velocidad de corte que el cliente pudo lograr su vida de herramienta anterior.

— "Fuimos capaces de triplicarla antes de que la vida de la herramienta comenzara a caer de nuevo", dice. "No hace falta decir que el cliente estaba encantado con los resultados. Es un gran ejemplo de cuánto más productivos pueden ser los talleres si usan el fluido de corte correcto."

¿Lidia con espuma en su sumidero con demasiada frecuencia? Podría ser la falta de HPC. Hable y haga preguntas en el foro de metalworking.