Las herramientas adecuadas para microrranuras

Mack Tool and Engineering es un taller contratista exitoso de South Bend, Indiana, que atiende principalmente a clientes en las industrias aeroespacial, de defensa y médica. La compañía cuenta con una avanzada gama de equipos para mecanizado de piezas a partir de materiales como aluminio, acero inoxidable y aleaciones con alto contenido de níquel, que a menudo tienen una amplia variedad de operaciones críticas para la aplicación. Según Joel Christensen, las microrranuras son operaciones que caen en esta categoría y requieren tolerancias estrechas de ancho, radio de curvatura de esquinas y acabado superficial.

Christensen es un operario de montaje en el área de centros de torneado de dos ejes del taller, que cuenta con un par de máquinas Mazak Quickturn Nexus 200 y un Mori Seiki SL-203. Él indica que debido a que las especificaciones de las microrranuras se han vuelto cada vez más exigentes con los años, ha considerado nuevas formas más efectivas de mecanizarlas. Christensen señala una pieza producida en el taller unos años atrás, la cual requería una ranura con un radio completo de 0.02 pulgadas de ancho. En ese tiempo, la decisión que se tomó fue modificar un portaherramientas de tipo suizo y sus insertos para usarlos en uno de los dos centros de torneado. Esto requirió operaciones de rectificado en el taller para agregar el radio total al final del inserto, así como el acuñado del portaherramientas. Al final, la herramienta modificada produciría la ranura, pero la vida útil del inserto era limitada e impredecible. Christensen dice que en ocasiones solo pudo terminar de fabricar cinco piezas antes de que la herramienta se rompiera.

Cuando este trabajo vino por una tercera vez, Christensen obtuvo la aprobación para probar una solución diferente de ranurado. Él conocía la marca de herramientas para ranurado Thinbit de Kaiser Tool (Fort Wayne, Indiana) y ordenó un portaherramientas y un paquete de insertos Groove`N Turn que contaban con el substrato de carburo de granos de tamaño inferior a micras, el Dura-Max 2000. Los insertos eran modelos de línea que tenían la punta apropiada de radio completo con 0.002 pulgadas de ancho. Luego del cambio a esta herramienta Thinbit, Christensen pudo completar un lote complete de 60 piezas con un solo inserto, mientras obtuvo un acabado superficial de 32 Ra. Esto no solo le permitió terminar mucho más rápido el trabajo, ya que no se requería reemplazar los insertos durante la producción, sino que también se eliminó la necesidad de modificar los insertos para ajustarse a la aplicación de ranurado.

El éxito con esta pieza está haciendo pensar a Christensen en considerar herramientas Thinbit para otras piezas que requieren microrranuras, especialmente teniendo en cuenta que ahora él está programando y escogiendo el herramental para un creciente número de trabajos en su área. Un ejemplo es la pieza de aluminio, que se aprecia en la foto, que requiere dos juegos de tres ranuras. Thinbit ofreció otra solución de línea para esta pieza con insertos que tienen el ancho adecuado de 0.03 pulgadas y el radio de curvatura en las esquinas de 0.01 pulgadas. Cada pasada de esta herramienta ejecuta una ranura con un acabado de 32 Ra.

Otro ejemplo es la pieza en aleación con alto contenido de níquel, como se muestra en la foto. El desafío con esta pieza no es tanto las tres ranuras de radio completo al final del cuerpo cilíndrico. Más bien es la operación frontal requerida para la brida y la ranura de radio completo de 0.051 pulgadas, donde la brida se encuentra  con el cuerpo. Aunque la operación frontal presenta un corte fuertemente interrumpido, un inserto Thinbit simple de radio total pudo ejecutar la brida y mecanizar la ranura para un lote de 25 piezas en total, mostrando posteriormente solo una limitada cantidad de desgaste. Esto habla de la durabilidad de estos insertos. Indica Christensen.

De forma similar, Christensen ordenó y recibió recientemente insertos Thinbit para reemplazar otra marca en un trabajo de refrentado/ranurado que está ejecutando actualmente. La herramienta tiene un radio completo de 0.002 pulgadas con una geometría rompeviruta impresa en ella. Él cree que el inserto mantendrá la tolerancia de ±0.0002 pulgadas que se requiere, mientras el rompeviruta le permitirá a esta herramienta realizar un mejor trabajo para prevenir que se formen rebabas indeseables que causarían que el inserto se hiciera más agudo. Él también ve valor en los insertos Thinbit Form-A-Groove, que tienen múltiples perfiles de ranura en un solo inserto. De esta forma, una sola herramienta puede crear un mayor número de ranuras en una sola pasada, lo cual sería ideal para la pieza de aluminio mencionada arriba.

A la fecha, Christensen ha usado los insertos Thinbit en anchos que van desde 0.0195 hasta 0.065 pulgadas con puntas agudas y de radio completo. De hecho, el herramental Thinbit ha sido usado desde entonces para llevar a cabo trabajo de ranurado sobre los tornos tipo suizo y las máquinas multitarea de torno/fresado del taller. Christensen continua considerando y sugiriendo Thinbit para futuros trabajos de ranurado en su área, debido especialmente a que se ha involucrado más en la programación y elección del herramental a ser usado en los dos centros de torneado de dos ejes. Además, recientemente reemplazó otra marca de herramientas de corte con insertos triangulares de carburo Thinbit para una operación de mandrinado de diámetros interiores. Según él, estos insertos se comportan tan bien como los que se reemplazaron y son menos costosos.

Christensen indica que él hace esto porque hay tres aspectos de Kaiser Tool que él valora particularmente. Primero: la compañía mantiene una amplia gama de herramientas para ranurado en stock, ofreciendo una rápida entrega de insertos que tienen diversos anchos y geometrías de punta. Segundo: ejecuta solicitudes de herramental personalizado rápidamente. Aunque solo una pequeña parte de los trabajos de Christensen requieren perfiles de herramienta personalizados para ranurado, él indica que Kaiser Tool ha ejecutado algunas de esas solicitudes en cuestión de días. Finalmente, la compañía proporciona servicio al cliente de calidad. Christensen dice que recibe una respuesta por correo electrónico o una llamada telefónica dentro de los siguientes 15 minutos de haber contactado a Kaiser Tool para hacer una pregunta o poner una orden. La compañía lo contactaría de inmediato incluso para indicarle que no es posible proporcionarle una cotización en ese momento. Christensen cuenta que, generalmente, no obtiene ese tipo de respuesta inmediata por parte de otras compañías.