La construcción de una casa comienza siempre por los cimientos. La resistencia y la confiabilidad de toda la casa dependen de unos cimientos bien fuertes. En la ingeniería de herramientas de corte, esta base es el material de corte. Existen muchos tipos de materiales de corte: carburo cementado, diamante policristalino, acero de alta velocidad, cerámica, etc., y cada tipo tiene diferentes grados. En diferentes etapas de la historia del corte de metales, la introducción de nuevos materiales de corte y su utilización ha traído cambios significativos en los niveles de velocidades de corte y, por tanto, en la productividad. Sin embargo, si el siglo anterior, especialmente su segunda mitad, estuvo marcado por el rápido progreso de los materiales de herramientas, hoy día no se ven soluciones nuevas y significativas en este campo. ¿Significa esto que el desarrollo de nuevos materiales para herramientas ya ha alcanzado su punto máximo y está experimentando un estancamiento? Por supuesto que no. Los nuevos desarrollos se encuentran hoy en la estructura de los materiales de corte, y solo pueden observarse con la ayuda de microscopios electrónicos de barrido (SEM), con difracción de rayos X (XRD), difracción de retrodispersión de electrones (EBCD) y otros métodos sofisticados. Cubren un mundo tremendamente complicado de recubrimientos, de gran diversidad a pesar de su grosor mínimo, medido en micras únicamente.
El material de corte más comúnmente disponible en la actualidad es el carburo cementado, principalmente recubierto. En términos de desempeño, representa un equilibrio razonable entre eficiencia, vida útil de la herramienta y costo. El carburo cementado, también se conoce como "metal templado", "carburo de tungsteno" o simplemente "carburo". Una combinación de carburo cementado, recubrimiento y tratamiento posterior al recubrimiento produce un grado de carburo. Solo uno de estos componentes, el carburo cementado, es el elemento esencial del grado. Los otros son opcionales. El carburo cementado es un material compuesto que comprende partículas de carburo duro, cementados entre sí mediante un metal aglomerante (principalmente cobalto). La mayoría de los carburos cementados utilizados para producir herramientas de corte integran recubrimientos resistentes al desgaste. También existen diversos procesos de tratamiento que se aplican al carburo cementado una vez recubierto (por ejemplo, el ángulo de desprendimiento de un inserto intercambiable). Los nuevos desarrollos en carburo cementado, como material de herramienta, se concentran en tres vertientes: tecnologías de producción de carburo, métodos de recubrimiento avanzados y técnicas innovadoras de post-recubrimiento. Se ha logrado un éxito considerable en cada una de estas vertientes; Esto se ve reflejado en la amplia gama de nuevos productos introducidos en el mercado por los principales fabricantes de herramientas de corte.
Los compradores de herramienta de corte pueden analizar los grados utilizando parámetros como productividad, vida útil de la herramienta y desempeño. Desde el punto de vista del cliente, la aplicabilidad y la eficiencia forman la principal medida de progreso cuando se crea un nuevo producto para cumplir con sus requerimientos.
Al actualizar sus grados de carburo, ISCAR siempre responde a los desafíos que enfrentan las industrias de corte de metales. En este contexto, las soluciones que ISCAR propone en materiales para herramientas son desarrolladas teniendo en cuenta las tendencias de la industria metalmecánica moderna. Un ejemplo son materiales difíciles de maquinar como el titanio o aceros termorresistentes y superaleaciones exóticas. Recientemente, la participación de mercado de su aplicación en la industria ha aumentado significativamente. Junto con la industria aeronáutica, consumidor tradicional de estos materiales, éstos pueden encontrarse cada vez más en sectores de ingeniería como la generación de energía eléctrica, el automotriz y de petróleo y gas. El uso creciente de estos materiales exige nuevas soluciones tecnológicas, incluyendo maquinaria y herramientas de corte. Las nuevas herramientas requieren una base adecuada, fabricadas de materiales avanzados, para lograr la geometría de corte deseada. Y para construir esta base, ISCAR ofrece sus nuevos "ladrillos" efectivos: grados de carburo mejorados, desarrollados por metalúrgicos de la empresa en los últimos años.
Para operaciones de fresado, ISCAR ha desarrollado los grados IC882 con recubrimiento PVD e IC5820 con recubrimiento CVD: dos grados de carburo color chocolate para el maquinado de titanio, aleaciones termorresistentes y aceros inoxidables. Un componente integral de los grados es un tratamiento posterior al recubrimiento que ofrece una vida útil más larga de la herramienta, debido a la mayor resistencia al mellado, al amuescamiento y a la formación del recrecimiento de filo. El grado IC882 demuestra un desempeño impresionante bajo condiciones de maquinado difíciles, y las ventajas del grado IC5820 se muestran plenamente cuando se aplican al fresado con suministro de refrigerante de alta presión y precisión.
Para las aplicaciones de barrenado, la compañía lanzó al mercado el grado IC5500, nuevo grado que presenta un recubrimiento CVD multicapa y un tratamiento pos-recubrimiento para prolongar la vida útil de la herramienta. Tras el éxito obtenido por este grado, el IC5500 también se ha utilizado en productos de fresado: el nuevo inserto redondo utilizado en cortadores para maquinar superficies 3D, como los álabes de turbo-maquinaria, por ejemplo, se produce únicamente a partir de este grado. El grado de carburo IC806 con recubrimiento tipo PVD fue diseñado especialmente para el torneado de superaleaciones termorresistentes. Como resultado de la alta calificación otorgada por los fabricantes de componentes aeroespaciales a éste grado, ISCAR amplió la gama de aplicaciones del IC806 a insertos para roscado. Además del carburo cementado, la industria metalmecánica consume otros materiales de corte de gran dureza como las cerámicas, el diamante y el nitruro de boro cúbico (CBN). Su aplicación al corte de materiales difíciles de maquinar ayuda a obtener considerables incrementos en productividad. En años recientes, ISCAR ha enriquecido su gama de materiales de corte con la presentación de varios nuevos grados sin carburo, incluidos los grados SiAlON IS25 e IS35 para el maquinado de aleaciones termorresistentes, y el grado CBN IB20H para operaciones de torneado de partes templadas (Fig.1).
Simultáneamente, los requerimientos de los clientes no se limitan al maquinado efectivo de superaleaciones exóticas o titanio. El acero sigue siendo el principal material estructural, y los fabricantes de herramientas de corte buscan constantemente las más avanzadas soluciones, incluyendo el desarrollo de grados de corte avanzados. ISCAR está siempre presente en estos desarrollos. Un ejemplo es la más reciente innovación en tronzado y ranurado: dos nuevos grados de carburo recubiertos tipo PVD, IC1010 e IC1030, que se utilizan en insertos de las familias TANG-GRIP y DO-GRIP (Fig. 2). Los grados están destinados al maquinado de acero y acero inoxidable. Si bien el grado de submicrón duro IC1010 se recomienda para operaciones productivas de tronzado y ranurado con altas velocidades de corte, el resistente IC1030 es más adecuado para el corte interrumpido y condiciones de maquinado inestables.
La actualización de los grados de material de corte es un componente esencial para el éxito de los fabricantes de herramientas. Las innovaciones en herramienta de corte deben tener una base sólida. Es por eso que el lema de ISCAR "Estar siempre en la actualización" guía e inspira nuevos desarrollos de material de herramientas.
Imágenes de fondo, en general (Fig. 3)
