KBH10: la respuesta a los desafíos del torneado duro

La KBH10 es una plaquita de torneado PcBN sin recubrir que ofrece una resistencia excepcional al desgaste y fuerzas de corte muy bajas. En consecuencia, muchos clientes disfrutan ahora del doble de vida útil de la herramienta junto con una calidad mejorada de la pieza.

El torneado duro se ha utilizado durante décadas para optimizar y, en muchos casos, eliminar las operaciones de desbaste cilíndricas. Es rápido, preciso y, gracias a proveedores de herramientas como Kennametal, hay disponible una amplia gama de herramientas de corte previsibles y rentables con las que dominar los aceros endurecidos más difíciles, las superaleaciones y los hierros templados. Pero con las industrias aeroespacial, de automoción, de generación de energía y otras desarrollando continuamente metales cada vez más robustos los fabricantes de herramientas de corte tienen que evolucionar también y crear herramientas de alto rendimiento para enfrentarse a estos materiales.

 

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Eso es justo lo que ha hecho recientemente Kennametal Inc. con la presentación de la KBH10, una plaquita de torneado duro de nitruro de boro cúbico policristalino (PcBN) diseñada específicamente para afrontar los desafíos del exigente mercado actual. Helmut Gremer, ingeniero experimentado en tecnología global de mecanización, dice que la nueva plaquita completa los grados actuales de PcBN de Kennametal KBH20 y KB5630 proporcionando una resistencia extrema al desgaste que es necesaria para tornear con éxito los metales endurecidos hasta 65Rc, especialmente cuando los acabados de superficie tienen que ser muy finos.

 

"Hemos visto que muchos fabricantes están reduciendo las tolerancias permitidas de los apoyos del cigüeñal, los segmentos y los pistones, las cajas de engranajes y otros elementos", dice. "Por ejemplo, cada vez es más común encontrarse con tolerancias dimensionales inferiores a 4 μm o menos con requisitos de superficie mejores que Ra <0,4 μm. Esta nueva calidad reduce las diferencias para estos y otros clientes que necesitan una vida útil superior de la herramienta para el acabado de piezas semejantes."

 

En un ejemplo, un conocido fabricante de automóviles fue capaz de duplicar con creces la vida útil de la herramienta pasando de 150 piezas por filo a 350 piezas durante una operación de planeado interno de un eje de acero aleado 5115 de 140 mm (5,5 pulgadas) de diámetro que había sido tratado térmicamente primero hasta 62 HRC. Por otro lado, un fabricante de ejes de transmisión obtuvo resultados similares y aumentó la vida útil de la herramienta de 250 a 450 unidades por filo torneando acero 58 HRC UC1 (similar al S53) en sus tornos de torreta vertical, manteniendo un acabado de superficie constante de 6 Rz durante el proceso.

 

Preparación de la carcasa

En cada caso se utilizaron velocidades de corte de 180 m/min (590 sfm) con profundidades medias de corte de 0,15 mm (0,006 pulgadas) y velocidades de avance de 0,22 a 0,32 mm por vuelta (0,0087 a 0,013 ipr). Además, en todos los casos el cliente ahorró anualmente miles de dólares en plaquitas en comparación con la solución que tenía actualmente, reduciendo de forma importante los tiempos de parada provocados por los cambios de herramienta.

 

El sustrato KBH10 es totalmente nuevo, su composición PcBN está diseñada para soportar velocidades de corte hasta un 20% superiores proporcionando al mismo tiempo una vida útil de la herramienta igual o en algunos casos superior. Los ingenieros de Kennametal obtuvieron con frecuencia una dureza de superficie Ra 0,2 y Rz 1 manteniendo constantemente el perfil y las tolerancias de dimensiones indicadas anteriormente. Además, gracias a que la KBH10 está disponible en varias geometrías y preparaciones de filo diferentes se está convirtiendo con rapidez en la plaquita preferida para un amplio segmento de fabricantes y sus aplicaciones de torneado.

 

"La KBH10 es la opción óptima para operaciones de acabado fino porque es suficientemente dura para soportar interrupciones ligeras o variaciones de profundidad durante las operaciones de corte", añade Gremer. "Y gracias a que la presión de corte se reduce y, con ello, el calor, el desgaste del cráter y lateral también se reducen, ampliando así la vida útil de la herramienta. También hay una reducción de la aparición de la capa blanca que ocurre en muchas otras operaciones de mecanización de piezas duras."

 

Esto último se consigue gracias a la preparación del filo único de la KBH10. En vez del afilado tradicional en cascada o en radio que se aplica a prácticamente todas las herramientas de corte PcBN, Kennametal ha desarrollado una forma especial que es más afilada y con un corte más libre que las soluciones de la competencia, conservando la dureza necesaria para soportar las exigencias del torneado duro.

 

"Hace cinco años nadie era capaz de crear filos como este, por no hablar de calibrarlos", explica Gremer. "Pero gracias a avances bastante recientes en metrología y en la tecnología de máquina herramienta ahora podemos fabricar con regularidad esta forma de afilado que reduce las fuerzas de corte pasivas hasta en un 40 por ciento.  Además de la novedad del sustrato más duro de la KBH10 también hemos creado una plaquita que obtiene un buen equilibrio entre la resistencia al desgaste, la dureza y el corte."

                              

La última solución para el torneado duro de Kennametal, la KBH10, tiene una preparación única del borde del filo que resiste el desgaste lateral y del cráter a la vez que se reduce la vibración y los cortes interrumpidos.

              

Una aplicación clásica de torneado duro. Está disponible una amplia variedad de formas, tamaños y geometrías de plaquita.