Material de herramientas alternativo para desbastar piezas de trabajo grandes

Lograr altas tasas de remoción de material es una prioridad para muchos fabricantes, especialmente para los que atienden las industrias aeroespacial y de fabricación de moldes. Aunque las herramientas de corte de carburo y de acero rápido (HSS) son populares para aplicaciones de desbaste en componentes grandes típicos en esos talleres, ambos tienen desventajas, indica Iván Salazar, gerente de marketing de Precision Cutting Tools (PCT), con sede en Santa Fe, California. Él dice que desbastar con herramientas de carburo puede resultar difícil porque el carburo, de cierto modo, puede ser frágil y presentar picado y fractura a altas velocidades y avances. Y mientras el HSS es menos propenso a picarse, se puede ablandar y desgastar a las altas temperaturas generadas en cortes pesados, especialmente en aplicaciones que involucran titanio y otras aleaciones exóticas que tienen bajas tasas de transferencia de calor.

PCT ofrece otra alternativa. Salazar comenta que las herramientas de polvos metálicos combinan las mejores características del carburo y el HSS. Según Salazar, los polvos metálicos pueden superar ambos materiales en aplicaciones de fresado de desbaste donde la meta es retirar tanto material como sea posible y de la forma más rápida.

En comparación con el HSS, los polvos metálicos ofrecen mayor resistencia al calor y al desgaste, duran más tiempo y sólo resultan un poco más costosos, explica Salazar. Por otro lado, el carburo es más duro que los polvos metálicos y se convierte en la mejor opción para aplicaciones de acabado donde la meta sea producir la superficie más suave posible. Sin embargo, la extrema dureza del carburo lo hace más susceptible al impacto. Los polvos metálicos, más flexibles, les permiten a los usuarios operar con avances y velocidades más altos sin preocuparse tanto por fracturar la herramienta. Además, las herramientas de polvos metálicos son menos costosas que sus contrapartes de carburo, afirma Salazar.

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Las ventajas de los polvos metálicos radican, principalmente,  en el hecho de que su composición está diseñada para lograr un fino balance entre dureza (resistencia del material a picarse o fracturarse) y tenacidad (resistencia del material al desgaste gradual). Cada herramienta consta de una matriz suave que actúa como un pegante para mantener juntas las partículas de corte de carburo, comenta Dave Reau, gerente de control de calidad de PCT. Ya que la matriz es más suave que las partículas de carburo, el volumen de la matriz versus el volumen de carburo determina las características de dureza y tenacidad de la herramienta.

Las herramientas de polvos metálicos son menos frágiles que sus contrapartes de carburo, porque el volumen de la matriz es mayor que el volumen del carburo, mientras que esta relación es inversa en la mayoría de herramientas de carburo, anota Reau. Él dice que las herramientas son más resistentes al desgaste que las contrapartes de HSS porque las partículas de carburo están distribuidas de manera más uniforme. Añade que esto es benéfico porque las fracturas pueden moverse a través de la herramienta con más facilidad si las partículas de carburo están alineadas, lo cual es común en el HSS convencional.

“Bajo un microscopio, los polvos metálicos parecen arena, se mezclan muy finamente –explica Salazar–. El HSS convencional, por otro lado, parece como las vetas de la madera. No es tan comprimido ni tan homogéneo.”

Las herramientas de polvos metálicos pueden usarse para piezas de trabajo que van desde cavidades de moldes en aluminio hasta componentes aeroespaciales hechos de titanio, waspalloy, hastalloy y otras aleaciones exóticas. Los materiales en la mezcla de polvos se proporcionan cuidadosamente, según la aplicación de diseño para cada herramienta. Por ejemplo, las series PM 30 y PM 60, de PCT, contienen mayores porcentajes de cobalto para mecanizar materiales duros, mientras que la línea PM 4 de la compañía incluye más vanadio para piezas de trabajo en aluminio.

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