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    COMPITIENDO CON LOS INSUPERABLES cortadores para fresado de titanio con herramientas ISCAR

    La extraordinaria relación resistencia/peso y las propiedades del titanio, de alta resistencia a la corrosión, han resultado en un uso cada vez mayor de este importante material de ingeniería en muchos sectores altamente demandantes, como la industria aeroespacial mundial.

    La producción de piezas estructurales de titanio críticas garantiza el desempeño y la confiabilidad requeridos, al tiempo que reduce significativamente la masa de los componentes. Aunque es relevante para todos los usuarios de titanio, la gran resistencia y la reducción de peso que ofrece el material son de particular importancia para la industria aeroespacial, ya que mejoran el desempeño de las aeronaves y ofrecen economía de combustible.

    Los aspectos negativos del uso del titanio son los muchos problemas para maquinar este material difícil de cortar. Cuando se usa en industrias metal-mecánicas, la palabra "titanio" normalmente se relaciona no solo con titanio puro sino también con aleaciones de titanio. De acuerdo con las propiedades metalúrgicas, dependiendo de los elementos presentes, hay varios grupos de titanio: titanio comercialmente puro (no aleado), α-, β-, α-β- y otras aleaciones. Se dice que la maquinabilidad del titanio es similar a la del acero inoxidable austenítico. Esto resulta más o menos cierto respecto al titanio comercialmente puro, y totalmente erróneo respecto a las aleaciones tratadas α-β- y especialmente de titanio-β.

    La clasificación de maquinabilidad depende en gran medida del tipo de titanio y su tratamiento. La maquinabilidad del titanio recocido TiAl6V4, ampliamente utilizado, es aproximadamente 35-40% menor que el acero inoxidable recocido AISI 304. Sin embargo, si tomamos la maquinabilidad del grado de titanio mencionado anteriormente como el 100%, el llamado "triple 5", titanio 5-5-5-3, un gran dolor de cabeza para muchos talleres mecánicos, presenta características de maquinabilidad que son el doble de difíciles.

    Los fabricantes de máquinas-herramienta continúan introduciendo innovaciones y desarrollos que hacen que el corte de titanio sea más efectivo. Las máquinas herramienta modernas permiten a los operadores aplicar estrategias avanzadas de maquinado y emplear métodos de producción de un golpe. Sin embargo, las velocidades de corte típicamente bajas utilizadas en el maquinado de titanio limitan gravemente el potencial de eficiencia de las máquinas herramienta y hacen que la herramienta de corte se convierta en el elemento más débil de todo el sistema técnico de producción. En resumen, la herramienta de corte determina los límites de productividad al maquinar titanio, y como tal, se ha convertido en un factor importante en la búsqueda de mejoras radicales a esta situación.

    Debido a la baja conductividad térmica del titanio, el principal problema para cortar este material es la generación de calor. La mala transferencia de calor conduce a cargas térmicas considerables que se transfieren directamente al filo de la herramienta. Adicionalmente, algo menos problemático en el maquinado de acero, el módulo de elasticidad del titanio contribuye a la vibración durante el corte, como resultado, se pueden encontrar problemas de precisión y acabado superficial. Los productores de herramienta de corte continúan haciendo énfasis en el desarrollo de herramientas progresivas para el maquinado eficiente de titanio. La fabricación de piezas de titanio es un proceso con una importante relación de compra a vuelo (buy-to-fly ratio), donde se necesitan remover grandes cantidades de metal. El peso final de una pieza de titanio terminada puede ser solo del 10% o menos del peso original de la pieza. Con frecuencia estas piezas cuentan con cavidades, alojamientos y costillas que requieren de fresado como el método principal de fabricación. En consecuencia, cada nueva herramienta destinada al fresado de titanio genera un gran interés en la comunidad técnica global. Los últimos productos de ISCAR, un reconocido innovador en el campo, siempre atraen la atención de los fabricantes mundiales involucrados en el maquinado de titanio.

    El material de la herramienta es de fundamental importancia para el éxito de las herramientas de corte, especialmente en el caso del fresado con herramienta intercambiable de materiales aeroespaciales difíciles de cortar, en particular el titanio. Dentro de este desafiante campo, ISCAR ha desarrollado el nuevo grado de carburo IC840. La palabra "nuevo" se refiere a todos los elementos de éste grado: El IC840 se caracteriza por un nuevo sustrato de carburo cementado y un innovador recubrimiento duro tipo PVD. El sustrato del grado es altamente resistente al agrietamiento térmico; el revestimiento de color bronce, "chocolate", presenta una alta resistencia a la oxidación y al mellado; mientras que un tratamiento avanzado posterior al recubrimiento mejora la resistencia general. La ventajosa combinación del IC840 brinda a los usuarios grandes oportunidades en el fresado de titanio. ISCAR cree que el nuevo "chocolate" definitivamente se adaptará al gusto del fabricante de componentes de titanio y aumentará el rendimiento de los cortadores intercambiables.

    Como se mencionó anteriormente, el fresado de titanio generalmente implica la remoción de una cantidad considerable de material. Los verdaderos "caballos de batalla" en este campo son las herramientas intercambiables de gavilán extendido (puerco espines) diseñadas para el corte desbaste de cavidades, alojamientos profundos y bordes anchos. Para estas operaciones, ISCAR ha desarrollado el HELITANG H490, una familia de herramientas avanzadas para fresado con insertos de sujeción tangencial, y MILLSHRED P290, una gama de herramientas de fresado que utiliza insertos con sierra, proporcionando un efecto de división de viruta muy eficiente y uniforme. Además, la empresa ofrece HELITANG FIN, una familia de cortadores tangenciales de gavilán extendido diseñada especialmente para el fresado de semiacabados.

    ISCAR presentó recientemente un nuevo grupo de portafresas de gavilán extendido con la probada y popular familia de productos HELIQUAD. Estos portafresas utilizan insertos cuadrados de un sólo filo que se sujetan radialmente. La empresa es reconocida por su compromiso con geometrías de corte innovadoras y ventajosas. ¿Por qué, entonces, equipar los nuevos portafresas con insertos cuadrados simples, tradicionales? Las nuevas herramientas de gavilán extendido resultan sencillas aparentemente, pero cuentan con una estructura bien diseñada que ofrece rigidez dinámica y resistencia anti-vibración significativamente mejoradas. Además, la sujeción radial del inserto permite la inclusión de un canal para evacuación de viruta con un volumen generoso que responde al requerimiento de un flujo de viruta libre al fresar a altas tasas de remoción de metal (MRR). Además, las herramientas en los diámetros más populares tienen canales internos, especialmente diseñados para el maquinado con refrigerante a alta presión (HPC). Incluso estos insertos cuadrados "simples" se caracterizan por una geometría de corte progresiva que ofrece un fresado de titanio altamente efectivo.

    Por lo tanto, si HELITANG H490 y MILLSHRED P290 están diseñados para el desbaste productivo, y HELITANG FIN para el semiacabado cualitativo de piezas de titanio, el nuevo HELIQUAD (el HELIQUAD real) amplía su gama de portafresas de gavilán extendido para más aplicaciones y proporciona un fresado de alta eficiencia, brindando condiciones superficiales similares a las de semiacabado.

    ISCAR presentó recientemente la familia de productos Ti-TURBO; cortadores verticales de carburo sólido en una gama de diámetros de 6 a 20 mm. La nueva familia se diseñó para operaciones de acabado y también para maquinado de alta velocidad (HSM) principalmente para ranuras, utilizando la técnica trocoidal. El fresado trocoidal presenta menor anchura y una profundidad de corte significativa, combinados con una trayectoria de curva trocoide. Bajo tales condiciones, la herramienta "rebana" el metal a una alta velocidad. Un ángulo de contacto es pequeño y la viruta producida es muy fina. Esto resulta en una disminución muy importante de la carga térmica en la herramienta. Los cortadores verticales Ti-TURBO, de diseño exclusivo de patente, tienen 7 o 9 gavilanes con paso angular variable (similar a las herramientas de carburo sólido CHATTERFREE) que aseguran una fuerte resistencia a la vibración. Es por eso que la nueva familia es considerada como un verdadero turbo-cargador en el área del fresado de titanio.

    La versátil línea de herramientas ensambladas MULTI-MASTER de ISCAR con cabezas de corte de carburo sólido reemplazables, se mejoró recientemente con la introducción de nuevas cabeza de fresado con altos avances, de seis gavilanes y agujeros para refrigerante centrales. El sustrato de carburo de grano ultra-fino de las cabezas, protegido por la avanzada tecnología de recubrimientos AL-TEC, proporciona excelente resistencia al desgaste y tenacidad. Los cabezas se utilizan en el fresado productivo de alto avance (HFM), lo que ofrece reducciones significativas en los tiempos-ciclo de operaciones de desbaste.

    Los fabricantes de piezas de titanio constantemente solicitan nuevas características a los fabricantes de herramientas de corte. Para enfrentar estos desafíos, los productores de herramientas de corte se ven obligados a pensar de forma creativa constantemente. El prolífico equipo de I+D de ISCAR colabora con los principales fabricantes de piezas de titanio a nivel mundial para garantizar el liderazgo de la empresa dentro de este desafiante sector.

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    fig2


    fig3