Materiales comunes para fresas de mango cónicas

Carburo de Tungsteno:

• Calidades: La elección más común. Los distintos grados de metal duro ofrecen un equilibrio de dureza, resistencia al desgaste y tenacidad optimizado para los distintos materiales de las piezas de trabajo. Las fresas cónicas pueden utilizar calidades ligeramente más duras que las fresas estándar para adaptarse a las tensiones de su forma.
• Ventajas: Excelente resistencia al desgaste, dureza en caliente y rendimiento en mecanizado de alta velocidad. Maneja una amplia gama de materiales, incluyendo aceros endurecidos y aleaciones abrasivas.
• Limitaciones: Mayor coste comparado con el HSS y puede ser más susceptible al astillado si no se utiliza en configuraciones rígidas.

Aceros rápidos (HSS):

Tipos: M2, M7, T15, y los grados que contienen cobalto como M35 y M42 pueden utilizarse en aplicaciones especiales.

Ventajas: Buena tenacidad y rentabilidad para escenarios de menor demanda o mecanizado de materiales más blandos.

Limitaciones: Menor resistencia al desgaste y dureza en caliente en comparación con el metal duro, lo que limita su uso en el mecanizado de alta velocidad o de materiales abrasivos.

Metal en polvo (PM):

• Tipos: El PM-HSS ofrece ventajas sobre el HSS producido tradicionalmente.
• Ventajas: La estructura de grano más fino mejora la tenacidad, la resistencia al desgaste y la rectificabilidad en comparación con el HSS estándar.
• Limitaciones: Coste relativamente más elevado en comparación con el HSS convencional.

Factores que influyen en la selección del material

• Material de la pieza: La dureza, tenacidad y abrasividad del material a mecanizar son consideraciones primordiales.
• Volumen de producción: Las series de producción más elevadas suelen favorecer la mayor vida útil del metal duro, lo que justifica su coste.
• Rigidez de mecanizado: El metal duro puede aprovechar mejor sus ventajas de rendimiento superior en configuraciones rígidas que minimizan el riesgo de astillado.
• Aplicación específica: El acabado superficial deseado, las velocidades de corte y la complejidad del contorno cónico pueden influir en la elección del material.

Opciones comunes de revestimiento

• TiN (nitruro de titanio): Recubrimiento versátil de color dorado que ofrece mejoras generales de dureza y resistencia al desgaste.
• TiCN (Carbonitruro de titanio): Una alternativa más dura y suave al TiN, que mejora la resistencia al desgaste y el flujo de virutas.
• TiAlN (nitruro de titanio y aluminio): Proporciona una excelente dureza en caliente y resistencia a la oxidación, ideal para el mecanizado a alta velocidad en materiales más duros y para fresas cónicas en las que la acumulación de calor puede ser un problema.
• AlTiN (nitruro de aluminio y titanio): Similar al TiAlN con una dureza y resistencia a la oxidación aún mayores, adecuado para el mecanizado de materiales muy duros o aplicaciones exigentes.
• Carbono tipo diamante (DLC): Puede utilizarse en fresas de mango cónicas de metal duro, proporcionando una dureza extrema y una fricción muy baja para aplicaciones especializadas, particularmente con materiales no férricos.
• Recubrimientos multicapa: La combinación de diferentes recubrimientos en capas puede adaptar aún más las características de rendimiento.

Factores a tener en cuenta

• Rentabilidad: Los revestimientos añaden costes. Sus ventajas deberían compensarlo en el caso de las fresas de mango cónico, sobre todo cuando la clave es prolongar la vida útil de la herramienta y el rendimiento en materiales difíciles.
• Material de la pieza: El material que se mecaniza es crucial. Los recubrimientos ofrecen las mayores ventajas en el mecanizado de materiales duros y abrasivos.
• Geometría: El recubrimiento de geometrías complejas de fresas cónicas puede ser un reto. Una distribución irregular del recubrimiento puede afectar negativamente al rendimiento.

Las fresas cónicas destacan en aplicaciones en las que su forma única proporciona ventajas:

Fabricación de moldes y matrices:

• Creación de ranuras con paredes laterales en ángulo dentro de moldes o matrices.
• Mecanizado de formas y contornos 3D complejos en los que se necesita un perfil cónico.
• Acabado de moldes con tolerancias ajustadas y acabados superficiales lisos en características angulares.

Aeroespacial y automoción:

Mecanizado de ranuras en ángulo o ensanchamiento de ranuras existentes en componentes complejos.

Creación de superficies esculpidas con transiciones suaves en las que la conicidad facilita el mecanizado.

• Mecanizado general:
• Acabado de paredes laterales en ángulo en una variedad de materiales.
• Ensanchamiento de ranuras o cavidades
• Biselado en ángulos específicos

Por qué son esenciales las fresas de mango cónicas

• Mecanizado en ángulo: El perfil cónico permite crear características angulares que las fresas planas estándar no pueden conseguir.
• Espacio libre: La conicidad proporciona holgura para cortes más profundos con paredes laterales en ángulo.
• Acabado: Las fresas cónicas pueden utilizarse tanto para operaciones de desbaste como de acabado, dependiendo del tamaño de la herramienta y del acabado superficial deseado.

Sectores clave que utilizan fresas de mango cónicas

Las fresas de mango cónicas son herramientas indispensables en sectores en los que la precisión, la capacidad de mecanizar características angulares y paredes laterales complejas son esenciales:

Fabricación de moldes y matrices: Una industria clave para las fresas cónicas, utilizadas para:

• Creación de moldes complejos para plásticos, materiales compuestos, fundición a presión, etc., en los que son comunes las características angulares.
• Mecanizar ranuras y cavidades precisas con paredes laterales en ángulo dentro de moldes o matrices.
• Conseguir acabados superficiales lisos en superficies de moldes angulares complejos.

Fabricación aeroespacial:

• Creación de ranuras en ángulo, cavidades y superficies esculpidas con tolerancias ajustadas.
• Mecanizado de aleaciones aeroespaciales duras y geometrías de piezas exigentes en las que la conicidad es esencial.

Fabricación de automóviles:

Mecanizado de superficies esculpidas, curvas complejas y características angulares que se encuentran en componentes de motores, paneles de carrocería, etc.

Ensanchamiento de ranuras o cavidades existentes en ángulos específicos.

Mecanizado general:

• Aunque menos frecuentes que en los sectores anteriores, las fresas cónicas se utilizan en talleres de mecanizado general para el acabado de paredes laterales en ángulo, ensanchamiento de ranuras y tareas de biselado únicas.

Por qué se prefieren las fresas de mango cónicas

• Características angulares: El diseño cónico es especialmente adecuado para el mecanizado de ranuras, paredes laterales y superficies con ángulos que las fresas estándar no pueden crear.
• Espacio libre: El cono proporciona holgura para cortes más profundos y mecanizados angulares más complejos.
• Versatilidad: Las fresas cónicas pueden realizar tanto operaciones de desbaste como de acabado, dependiendo del tamaño de la herramienta y de los parámetros de mecanizado.

Tipos de máquinas comunes

Las fresas cónicas se utilizan principalmente en máquinas CNC por su precisión y capacidad para ejecutar trayectorias de herramienta complejas que utilizan el perfil angular de la herramienta:

• Centros de mecanizado CNC: El tipo de máquina más común para fresas de mango cónicas.
• Fresadoras de 3 ejes: Adecuadas para el mecanizado básico de paredes laterales en ángulo y la creación de ranuras.
• Fresadoras de 4 y 5 ejes: Proporcionan ejes de rotación adicionales, permitiendo formas aún más complejas, características angulares y socavados.

Factores en la selección de la máquina

• Complejidad de la pieza: La complejidad de las características angulares y el número de ejes necesarios determinan el tipo de máquina (3 ejes frente a multiejes).
• Material de la pieza: Los materiales más duros pueden requerir máquinas más robustas y rígidas para soportar las fuerzas de corte.
• Tolerancias: Las tolerancias estrictas suelen favorecer a los centros de mecanizado CNC por su precisión, exactitud y control.
• Volumen de producción: La producción especializada de gran volumen puede justificar máquinas específicas optimizadas para operaciones de fresado de extremos cónicos, aunque esto es menos común.

Optimice sus diseños de fresas cónicas con la experiencia de Baucor

Más allá de la herramienta: El apoyo de Baucor

Como líder mundial en mecanizado de precisión, Baucor entiende que lograr resultados óptimos con las fresas cónicas implica algo más que una herramienta de primera calidad. Aunque las fresas cónicas especializadas pueden quedar fuera de nuestra oferta principal, a continuación le indicamos cómo podemos ayudarle en este ámbito:

• Consulta de materiales: Orientamos a fabricantes y usuarios sobre los materiales ideales (calidades de metal duro, etc.) para materiales específicos de piezas de trabajo, demandas de rendimiento y volúmenes de producción.
• Optimización de geometrías: Nuestros ingenieros pueden asesorar sobre elementos como:
• Selección del ángulo del cono para la aplicación prevista y la holgura óptima.
• Diseño del filo y ángulo de hélice para un corte eficaz y evacuación de virutas en diversos materiales.
• Geometría del filo de corte para un rendimiento óptimo en materiales específicos.
• Experiencia en recubrimientos: Asesoramos sobre la idoneidad de los recubrimientos (TiN, TiAlN, DLC, etc.) para mejorar la resistencia al desgaste, la vida útil de la herramienta y el rendimiento en situaciones de mecanizado específicas.
• Asistencia en procesos de mecanizado: Nuestro conocimiento de los procesos de arranque de material nos ayuda a sugerir técnicas o modificaciones de la herramienta que optimizan la eficacia y los resultados cuando se utilizan fresas de mango cónico.
• Enfoque en la precisión: El énfasis de Baucor en la calidad se traduce en el apoyo a los fabricantes en el diseño de fresas de mango cónico que cumplen con los exigentes estándares de nuestros clientes.

Elementos clave de diseño y consideraciones

Diámetro de corte: El diámetro en el extremo de corte plano determina el tamaño más pequeño que puede crear la herramienta.

Ángulo del cono: Determina la holgura de la pared lateral y las capacidades de profundidad. Los ángulos comunes oscilan entre 1 y 15 grados, con ángulos mayores que proporcionan más holgura para cortes más profundos.

Canales:

• Número de canales: Influye en la carga de viruta y la suavidad de corte. Un mayor número de canales suele ser mejor para materiales más duros, pero puede limitar la resistencia con fresas cónicas pequeñas.
• Ángulo de la hélice: Influye en la evacuación de la viruta y en la acción de corte. Los ángulos de hélice más pronunciados pueden utilizarse para materiales más blandos para una evacuación eficaz de la viruta.

Geometría del filo de corte:

Ángulos de desprendimiento: A menudo se utilizan ángulos de desprendimiento neutros o ligeramente positivos, optimizados para los materiales de la pieza de trabajo prevista.

Ángulos de desahogo: Proporcionan holgura y evitan el rozamiento.

• Diseño del mango: Garantiza el ajuste y la rigidez adecuados en el portaherramientas. Los tipos más comunes son los mangos rectos y los mangos Weldon.
• Material: El carburo de tungsteno (varios grados) es estándar por su resistencia al desgaste y rigidez. El HSS puede utilizarse en aplicaciones especiales con materiales más blandos.

Factores de diseño influidos por la aplicación

• Material de la pieza de trabajo: Los materiales más duros requieren grados de carburo más duros, recubrimientos potencialmente diferentes y pueden requerir geometrías ajustadas para un corte óptimo.
• Complejidad de las características: La forma, profundidad y ángulos de las características influyen en el diámetro de corte, el ángulo del cono y el diseño general de la herramienta.
• Requisitos de tolerancia: Las tolerancias estrictas pueden requerir geometrías y materiales específicos, así como prestar especial atención a la rigidez de la máquina.
• Volumen de producción: Influye en la elección de materiales y recubrimientos para optimizar la vida útil de la herramienta y la rentabilidad en un entorno de producción determinado.