Herramientas de corte y recubrimientos para torno 

En el sector metalúrgico podemos encontrar el ramo de la máquina herramienta o sector del mecanizado.

Esta especialidad basada en el procesamiento por arranque de viruta, destaca la importante cantidad de consumibles o herramientas de corte que son necesarias en el uso diario de un taller.

En dichos procesos se producen grandes cargas generando una enorme fricción entre la herramienta y la pieza, teniendo que soportar elevadas temperaturas, tensiones y esfuerzos ejercidos por la propia máquina.

Una herramienta de corte se podría definir como el elemento utilizado para extraer material de una pieza y entre sus principales características encontramos:

• La dureza es la capacidad de no alterar su forma geométrica y la resistencia del material a ser rayado o perforado.

• La tenacidad, es la capacidad que puede soportar un material a romperse o deformarse al aplicar fuerzas e impactos.

• La resistencia al desgaste, es la capacidad de resistencia del filo de corte que puede variar en función de los otros dos factores nombrados.

Estas características pueden afectar en función del tipo de material a mecanizar y las condiciones de corte que se requieran aplicar.

Las principales ventajas de las plaquitas de torno es que son rápidamente reemplazables, su amplio abanico de geometrías con uno o varios filos de corte, la elevada precisión en su fabricación y la gran cantidad de calidades existentes en el mercado.

La elección del inserto adecuado se puede convertir en un proceso verdaderamente complejo en función del tipo de trabajo y los rendimientos que se deseen conseguir, puedes ampliar más información en nuestro post escoger plaquitas de torno y su nomenclatura.

Herramientas de corte y recubrimientos para torno 

En la industria de la mecanización podemos encontrar varios tipos de materiales para la fabricación de herramientas de corte.

Bajo un aumento constante de las exigencias de producción y rendimiento en el mercado, la creciente evolución de las aleaciones y las resistencias de los materiales, hace indispensable la aparición de novedosos recubrimientos para cubrir éstas nuevas necesidades.

Entre las herramientas de corte más utilizadas que se pueden encontrar para torno son:

• HSS o metal duro sin recubrir, con unas propiedades de resistencia mecánica y dureza buenas, lo convierte en uno de los materiales más utilizados a lo largo de los años en la industria.

Actualmente cada vez se utilizan menos por las limitaciones en el rendimiento de este tipo de materiales.

• CVD o Chemical Vapor Deposition, se obtienen mediante reacciones químicas a elevadas temperaturas cercanas a los 1000ºC.

Mediante la deposición química de vapor, las materias primas utilizadas se evaporan depositándose como una capa superficial en el metal duro.

Este proceso presenta una excelente adherencia al sustrato, consiguiendo espesores más gruesos que los recubrimientos PVD de entre 5 hasta 20 μm y posibilita el revestimiento de geometrías complejas.

Mediante la aplicación de una o varias capas, los materiales para producir éstos recubrimientos son limitados, se usa el óxido de aluminio (Al²O³), carburo de titanio (TiC), nitruro de titanio (TiN) y el carbonitruro de titanio (TiCN).

Debido a las altas temperaturas ejercidas la tenacidad del filo de corte se debilita pero el efecto de escudo térmico es mayor.

El uso de estás herramientas en torno, ofrecen elevada resistencia al desgaste y buena tenacidad en procesos de mecanizado en materiales duros, como pueden ser el acero, aceros al carbono, aceros inoxidables y fundiciones…

Los insertos con recubrimientos más gruesos afectan la calidad de los filos de corte pero admiten mejor condiciones de corte en seco o con escaso uso de lubricante.

• PVD o Physical Vapor Deposition, el proceso de revestimiento con deposición física de vapor en el metal duro, se consigue bajo una presión negativa para asegurar que las partículas de vapor lleguen al sustrato.

Con temperaturas más bajas de reacción de entre 400 y 600ºC se consigue mantener la tenacidad del grano, disminuir la rugosidad suavizando los filos de corte a la vez que potencia la resistencia.

Los espesores de capa son más finos que en el revestimiento CVD, pero tienen una excelente adhesión al sustrato.

Otra de sus cualidades es la capacidad de añadir casi todo tipo de materiales, incluido el carbono en estado muy puro, la facilidad para crear multicapas o capas intermedias adicionales hace posible una gran cantidad de combinaciones posibles.

Éstas propiedades hacen que sean utilizados para la fabricación de brocas y fresas de metal duro integral.

Las herramientas de torno PVD, ofrecen elevadas resistencias al desgaste y buena tenacidad en procesos de arranque de viruta en múltiples materiales como aceros, aceros al carbono, aceros inoxidables, aluminios, materiales plásticos, bronces, fundiciones…

Las herramientas de torno basadas en recubrimientos PVD consiguen mejores acabados superficiales, permiten el mecanizado de casi todo tipo de materiales tanto duros como viscosos, ofrecen elevada resistencia al desgaste y buena tenacidad pero es necesario el uso de lubricación según el tipo de revestimiento para prolongar su vida útil.

• Cermet o CERámica MEtal, presenta una resistencia a la temperatura de hasta 1.200ºC, gran dureza, baja tenacidad, capacidad para someterse a una cierta deformación plástica e idoneidad para velocidades de corte más elevadas.

Se podrían considerar una de las mejores opciones para ser utilizadas en acabados superficiales en decoletajes, por la larga vida útil que presentan este tipo de herramientas.

• Nitruro de boro, con una enorme resistencia a la temperatura de hasta 2000ºC, alta resistencia al desgaste y elevado grado de dureza.

Para mecanizados en procesos de acabado superficial en materiales muy duros como pistas de rodamiento o materiales endurecidos.

• Diamante, con una resistencia al desgaste extremadamente alta pero a la vez muy frágil al mínimo impacto, es el material más duro que podemos encontrar.

Utilizado generalmente para acabados superficiales de todo tipo de materiales endurecidos y los altamente abrasivos como por ejemplo el grafito.

Los avances considerables de construcción de estas herramientas han podido elevar a otro nivel la producción, a día de hoy podemos encontrar muchos tipos de recubrimientos, geometrías y rompevirutas, para poder ofrecer un sinfín de posibilidades en todo tipo de procesos de torneado.

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