Taladrado, fresado, torneado y roscado

Cada material tiene sus propios requerimientos para ser maquinado. Las herramientas de corte no solo tienen que ser diseñadas para enfrentar las propiedades mecánicas de cada metal sino que, además, deben asegurar alcanzar el mejor desempeño. ¿Cómo elegir adecuadamente? Este artí­culo aborda estos básicos de la metalmecánica en un material especí­fico: el acero inoxidable.

De acuerdo con el Foro Internacional de Acero Inoxidable (IFSS, por sus siglas en inglés) la demanda global de productos de acero inoxidable se ha casi duplicado en los últimos 20 años y continúa creciendo a una tasa de 5% cada año. Casi 46 millones de toneladas de acero inoxidable fueron producidas en todo el mundo en 2014, con un incremento de 70% desde 2005 (26 millones de toneladas). Este dinamismo fue principalmente resultado de un crecimiento en China, donde la producción pasó de 13% de participación en el mercado global en 2005, a más de 52% en 2014.

Las propiedades anticorrosivas de los aceros inoxidables los hacen perfectos para ser utilizados en un amplio rango de ambientes y componentes tales como la industria aeroespacial, consumo, gas y petróleo, médica, marina e ingenierí­a general. Su versatilidad se refleja por el hecho de que existen más de 150 grados diferentes. Los aceros inoxidables comunes incluyen ferrí­ticos, martensí­ticos, austení­ticos, súper-austení­ticos y dúplex. El principal elemento aleante es el cromo, el cual forma una pelí­cula ultradelgada de óxido en la superficie. Como una regla general, la resistencia a la corrosión y a la oxidación incrementa con el contenido de cromo. Otros elementos aleantes como el ní­quel y el molibdeno pueden ser adicionados para cambiar la microestructura, incrementar la resistencia a la corrosión y mejorar la resistencia mecánica.

Debido a la dificultad para mecanizar acero inoxidable, los fabricantes han invertido una gran cantidad de tiempo y recursos en encontrar nuevas formas para hacer frente a los desafí­os impuestos por las aplicaciones. Desarrollos recientes incluyen cambios en el diseño de las herramientas de corte, nuevas geometrí­as, mejoras en los refrigerantes y desarrollo de recubrimientos más resistentes para mejorar el desempeño y la vida de la herramienta. Por ejemplo, brocas con márgenes estrechos reducen el contacto con la superficie del agujero minimizando la fricción y disminuyendo el endurecimiento por deformación y la temperatura. Geometrí­as de puntos positivos, como las encontradas en la broca ADX de Dormer garantizan un excelente rompimiento de la viruta, mientras que una red especialmente diseñada combina los beneficios de máxima rigidez con espacio para una remoción efectiva de la viruta.

Refrigerante: un flujo generoso de fluido de corte remueve el calor de la viruta, ayuda al rompimiento de la misma y, al mismo tiempo, mejora la estabilidad dimensional del componente. Herramientas de corte con refrigeración integrada proveen refrigeración instantánea en la interfaz de corte, lo cual también ayuda al rompimiento de la viruta y su evacuación.

Al usar refrigeración por inmersión, siempre debe asegurarse un suministro suficiente, ya que cualquier periodo de escasez del refrigerante puede causar fluctuaciones de temperatura. Esto, a su vez, puede ocasionar fatiga térmica, llevando a una reducción en la vida de la herramienta. Los aceites de corte puros trabajan muy bien, pero, si se va a usar una emulsión, se recomienda mantener su concentración entre 8% y 10%.

Tasas de avance: los aceros inoxidables pueden variar ligeramente entre diferentes proveedores y lotes. Por lo tanto, al seleccionar parámetros de corte siempre es una buena idea iniciar en la región más baja dentro de las recomendaciones de los productores. Altas tasas de avance pueden causar transferencia de calor hacia la herramienta de corte, incrementando el desgaste.

Endurecimiento por deformación: algunos aceros inoxidables son propensos al endurecimiento por deformación durante el maquinado. Esto puede tener un efecto negativo sobre la vida de la herramienta e incluso reducir la vida de las herramientas usadas posteriormente. Para minimizar esto se debe evitar el uso de herramientas con filos desgastados los cuales acelerarí­an el deterioro y causarí­an fracturas. Haga revisiones regulares con el fin de detectar señales de desgaste y cambie de herramientas o insertos regularmente. También, trate de evitar periodos de espera o pausa durante el proceso de corte para impedir la acumulación de calor y el incremento del endurecimiento por deformación.

El grado M6330 de Pramet fue especí­ficamente diseñado para alcanzar una durabilidad del filo de corte más elevada y confiabilidad en aceros inoxidables, con y sin refrigerante. Particularmente adecuado para condiciones de corte adversas, promueve una confiabilidad operacional y una vida superior, con alta resistencia a la iniciación de grietas por fatiga térmica debido a la mejorada resistencia a la abrasión gracias a un nuevo sustrato y recubrimiento PVD.

Propiedades mecánicas: la alta resistencia mecánica de los aceros inoxidables combinada con su alta ductilidad hace más difí­cil el rompimiento de la viruta. Esto incrementa el riesgo de vibración, lo cual puede afectar la calidad del acabado superficial y reducir la vida útil de la herramienta o inserto. Para abordar este problema, siempre asegúrese de que las herramientas y las piezas de trabajo están estables y bien ancladas. Siempre mantenga al mí­nimo los descuelgues o salientes de la herramienta, especialmente al taladrar o tornear interiores. Para ayudar a reducir la vibración, utilice herramientas o insertos bien afilados con un radio de nariz o esquina. El rompe viruta NMR de Pramet ofrece una confiabilidad superior por medio de su resistente filo de corte que cuenta con una superficie periférica protectora. Es ideal para maquinado pesado y condiciones menos estables, con tasas de remoción de material más altas y comportamiento predecible del inserto, proporcionando mejoras en la productividad y la vida de la herramienta.

Roscado: al roscar acero inoxidable, la vida de la herramienta puede ser incrementada pretaladrando el agujero 0.1 mm más grande de lo recomendado. Esto reducirá los niveles de torque encontrados durante el roscado lo cual aumentará la vida de la herramienta y el desempeño.