Desgaste de herramientas CNC: causas, factores y soluciones prácticas

El amplio uso de equipos de fabricación y mecanizado CNC impulsa el desarrollo de la tecnología de corte. Con la aparición de superaleaciones resistentes al calor, materiales compuestos, etc., los requisitos de calidad para las herramientas de corte son más estrictos. El rendimiento y el desgaste de la herramienta de corte son clave. Analicemos los tipos y razones del desgaste y encontremos soluciones.

Razones del desgaste de la herramienta – Factores del desgaste en CNC

¿Qué es el desgaste de herramienta? Es el fallo gradual de las herramientas de corte por operación regular. Varios factores causan desgaste rápido:

1. Desgaste mecánico: mecanizar materiales duros o difíciles causa desgaste rápido. La mayoría de materiales difíciles tienen baja conductividad térmica, lo que reduce la resistencia del aglutinante en el material de la herramienta a alta temperatura, acelerando el desgaste.
2. Calor de corte: al cortar materiales de alta dureza y tenacidad, la temperatura del filo es muy alta, y el desgaste es similar al de materiales intratables. Especialmente al procesar materiales que generan virutas cortas, aparece desgaste en cráter cerca del filo y daño rápido.
3. Desgaste químico: los componentes del material difícil de mecanizar y algunos del material de la herramienta reaccionan a alta temperatura, precipitándose, desprendiéndose o generando compuestos que aceleran el desgaste (p. ej., colapso del filo).

Tipos de desgaste de herramientas de corte

Patrones comunes en corte CNC:

1. Desgaste en flanco: la parte en contacto con la pieza acabada se erosiona.
2. Desgaste en cráter: la cara de arranque se erosiona al contacto con la viruta, típicamente donde la temperatura es más alta.
3. Desgaste en muesca: ocurre en la cara de arranque y flanco a lo largo de la línea de profundidad de corte.
4. Acumulación de filo (Built-up edge): el material procesado se adhiere al filo, frecuente en metales blandos con bajo punto de fusión.
5. Glaseado: ocurre cuando el abrasivo expuesto se embota.
6. Desgaste de borde: borde exterior de una broca alrededor de la cara de corte por velocidad de corte excesiva.
7. Redondeo de filo: aumento del radio del filo por eliminación de material.

Cómo prevenir el desgaste rápido – Soluciones para desgaste de herramientas CNC

Además de la propia herramienta, las condiciones de corte son clave.

1. Elegir el material de herramienta adecuado: el acero aleado (alta dureza, bajo precio) se usa para herramientas de baja velocidad y formas complejas (escariadores, machos, matrices). El acero rápido (HSS) tiene mayor dureza y resistencia al desgaste, usado en herramientas de torneado, fresas, brocas, brocas de ranurar. Las plaquetas de metal duro suelen fijarse en el cuerpo de la herramienta y son uno de los materiales principales actuales.
2. Usar fluido de corte específico: fluido con aditivo EP sulfurizado protege la herramienta y mejora la precisión. Debe pasar pruebas estrictas de viscosidad, punto de fluidez, conductividad térmica, etc. Elegir fluido con buena protección ambiental garantiza estabilidad y no daña equipos, personas ni medio ambiente.
3. Considerar el rendimiento de la herramienta: requisitos de resistencia al desgaste, impacto, vida útil, etc. Los recubrimientos con buena resistencia al calor, alta dureza y tecnología multicapa permiten que las herramientas de metal duro recubierto tengan amplio rango de trabajo y larga vida. Además, las herramientas de alta velocidad deben tener alta dureza en caliente y estabilidad química.