Ventajas de filos dentados en los insertos de fondo

Aunque los insertos para corte redondos tienen una reputación bien ganada para desbaste eficiente de geometrías contorneadas, algunas veces trabajan mejor cuando no son perfectamente redondos. Para aplicaciones que involucran salientes particularmente largas y materiales conductores de calor, un inserto de fondo con un filo aserrado puede ser mucho más efectivo que uno sin éste.

Esto es de acuerdo con William Fiorenza, gerente de producto para moldes y troqueles de Ingersoll Cutting Tools, quien hace énfasis en que la aplicación apropiada de los insertos aserrados requiere considerar cuidadosamente los detalles de cada trabajo individual. Ahora, con la debida diligencia y un sistema de herramental suficientemente flexible, los usuarios pueden ampliar las ventajas que han hecho a los insertos de fondo tan populares para aplicaciones de desbaste pesado.

Una de las principales ventajas de cualquier inserto de fondo es la alta resistencia del filo. En general, los insertos de fondo pueden soportar mayor presión radial que las herramientas con ataque en ángulo, gracias a que el filo de corte redondeado distribuye las fuerzas de corte más uniformemente, explica Fiorenza. Esto hace a estos insertos útiles para corte profundo en aplicaciones de desbaste de alcance extendido, incluso sobre máquinas de servicio más ligero. Mientras que un inserto típico rectangular o triangular de alta alimentación puede sobresalir un máximo de 2 mm, o en ese orden, el radio completo de un inserto de fondo (es decir, la mitad del inserto) puede sobresalir si se usa en la aplicación correcta, explica Fiorenza.

No obstante, entre más lejos está la herramienta del husillo, mayor es la presión radial y menos pronunciada es la ventaja. El borde aserrado agrega estabilidad al incrementar el área de contacto entre el filo de corte y la pieza de trabajo, indica Fiorenza. Esta estabilidad permite un mecanizado con longitudes superiores y parámetros más agresivos, mientras reduce el riesgo de castañeo.

La evacuación de viruta también se ve mejorada, según Fiorenza. Esencialmente, cada diente individual talla su propia sección de viruta, una viruta que es mucho más pequeña que la que se generaría por un inserto de fondo con un filo continuo. Esto ayuda a mejorar la vida útil de la herramienta y reduce la necesidad de un monitoreo muy cuidadoso para garantizar que las virutas no se vuelvan a cortar.

De hecho, el suministro de aire del taller, a 60 o 100 psi, generalmente es suficiente para remover las virutas creadas por los filos aserrados más grandes para los insertos de fondo Ingersoll. Adicionalmente, un filo aserrado crea menos fricción, generadora de calor en el punto de corte, que un eje continuo.

Estas ventajas pueden ampliar potencialmente el rango de aplicaciones de los insertos de fondo aserrados más allá de las operaciones con salientes largas y desbaste pesado. Por ejemplo, la fácil evacuación de viruta puede ser una buena alternativa, incluso para aplicaciones de corto alcance (aunque Fiorenza indica que los filos aserrados también proporcionan beneficios similares para los insertos rectangulares y cuadrados). El calor reducido que se presenta con los insertos aserrados también puede ser útil para el titanio o aleaciones de alta temperatura. 

Aunque una geometría dentada ofrece muchas ventajas, Fiorenza hace énfasis en que también hay sacrificios. En general, entre mayor es el grado de aserrado, más débil es el filo y menor la carga de viruta que puede manejar. Así, las aplicaciones que involucran material de trabajo por debajo del ideal, material amontonado, cortes interrumpidos y otras condiciones no ideales deben tratarse con cuidado. Las geometrías aserradas también pueden ser menos económicas que sus primas de filo recto, ya que el diente de cada inserto individual debe traslaparse apropiadamente a medida que la herramienta gira. Ubicar los insertos de esta forma limita el número de índices posibles, en comparación con un diseño redondo estándar.

Por su parte, Ingersoll tiene como objetivo proporcionar todas las opciones que los fabricantes necesitan mientras minimiza a la vez la complejidad y los tiempos de recambio de las herramientas, explica Fiorenza. Los insertos de fondo con una amplia variedad de grados de aserrado, así como de filo recto, pueden instalarse en fresas escariadoras, tanto la FormMaster R como la FormMaster Pro, de forma que los usuarios pueden intercambiar insertos a medida que lo necesitan sin cambiar toda la herramienta.

Para el FormMaster Pro, los insertos aserrados ofrecen cuatro índices por filo, mientras que las opciones de filo recto ofrecen ocho. Sin embargo, los insertos del FormMaster R tienen doble cara, proporcionando así un total de ocho índices para los insertos aserrados y 16 para un inserto estándar redondo. Otra diferencia entre las dos herramientas es el ángulo de ataque axial.

El FormMaster R se asienta con un ángulo axial negativo para ofrecer mayor resistencia, lo cual ayuda a compensar los límites de la geometría aserrada bajo condiciones de corte exigente. El FormMaster Pro incluye un ángulo de ataque axial positivo para un corte más libre, lo cual es particularmente útil para aleaciones de alta temperatura y relaciones de longitud a diámetro extremas.

Cualquiera sea la combinación de herramienta e inserto, indica Fiorenza, los usuarios deberían evaluar cuidadosamente la complejidad de la aplicación y la capacidad de la tecnología alrededor (la máquina, el software, etc.) para determinar el adecuado balance entre eficiencia de desbaste y vida útil de la herramienta. “Como pasa con cualquier herramienta de corte: no se puede confiar sólo en los lineamientos de parámetros publicados en el material de marketing”, explica. “Se debe invertir algo de tiempo en entenderlo correctamente”.