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Herramienta rotatoria desarrollada a petición del mercado hace veinte años

Todo comenzó con la solicitud de un cliente que quería reducir el número de cambios angulares de las placas en una cadena de mecanizado de producción en serie. Además, también deseaba utilizar al máximo el filo periférico de la placa. Sin duda, hacia falta mucha imaginación para lograr satisfacer esta solicitud aparentemente imposible. Fue entonces cuando surgió la idea de la rotación automática de la placa e inventamos el portaherramientas rotativo. Puesto que la placa debía girar, en las fases iniciales del desarrollo probamos a utilizar cojinetes de deslizamiento y de otros tipos (retención de aceite, lubricante sólido, recubrimiento DLC + metal duro). Sin embargo, estas soluciones no conseguían subsanar correctamente el problema de la rotación de la placa y se detenían en determinadas condiciones de corte. Tras averiguar que el mecanismo empleado en los cojinetes de deslizamiento dificultaba la rotación fiable de la placa, decidimos sustituirlo por un cojinete de agujas. Sin embargo, aunque logramos solucionar el problema de la rotación, surgieron nuevas complicaciones. De la temperatura de corte se derivaban una serie de efectos secundarios indeseados y, además, resultaba difícil mejorar la lubricación y evitar que las virutas penetrasen en el soporte del cojinete. 

Por otro lado, reducir el tamaño también suponía toda una hazaña. El equipo decidió subsanar los problemas paso a paso y buscar diferentes soluciones para cada uno (diferentes juntas, etc.), hasta que la herramienta estuvo finalmente lista para un uso práctico. De hecho, cuando comenzó a utilizarse en un contexto real, descubrimos que no solo era posible utilizar toda la periferia de la placa, sino que los efectos de la disminución de la velocidad relativa sobre la pieza de trabajo también favorecían una evidente mejora de la resistencia al desgaste.

Reducción de los daños atípicos con una ingeniosa herramienta rotativa

Mitsubishi Materials fue el creador del portaherramientas rotativo, una herramienta diseñada para que las fuerzas de corte provoquen la rotación automática de una placa redonda de metal duro. Estas son las ventajas que permitió alcanzar:
1. El desgaste homogéneo eliminó la necesidad de realizar cambios en la posición de la placa hasta su completo deterioro.
2. El movimiento continuo en el corte acabó con el desgaste periférico (véase la información inferior) del filo de corte.
3. La ausencia de concentración de calor de corte redujo el desgaste de la placa. 

Tal y como se muestra en la gráfica siguiente, estas tres ventajas permitieron crear una vida útil más prolongada y estable en comparación con una herramienta de placa fija. Cuando la pieza de trabajo se fabrica con un material duro, pueden producirse daños atípicos como consecuencia de las elevadas temperaturas de corte y, además, la pieza de trabajo puede endurecerse fácilmente por medios mecánicos. En el caso de una herramienta convencional, la disminución de las condiciones de corte ayuda a evitar los daños atípicos, aunque esta acción también implica una reducción de la eficacia. La herramienta rotativa suprime la necesidad de reducir las condiciones de trabajo mediante el giro del filo de la herramienta durante el corte para, de esta forma, mejorar la eficacia de mecanizado y prolongar la vida útil de la herramienta.

El portaherramientas rotativo, que salió a la venta hace aproximadamente veinte años, tuvo una excelente acogida entre los clientes gracias a su innovador mecanismo y a su excelente rendimiento de corte. Lamentablemente, este producto ha sido descatalogado como herramienta de serie debido a las recientes mejoras en términos de coste y rendimiento de los portaherramientas convencionales. 
Sin embargo, continúa siendo un recurso muy eficaz para eliminar los daños atípicos y, por ello, su valor se está revisando nuevamente ante el incesante aumento de la fabricación de componentes para materiales difíciles de cortar. Todo este conocimiento en torno a las herramientas rotativas, que el equipo de desarrollo de hace veinte años legó a los jóvenes ingenieros de desarrollo actuales, sirve de base hoy en día a Mitsubishi Materials para el diseño de otra herramienta rotativa de última generación que se adapte a las piezas de trabajo y a la maquinaria del presente. ¡Estad atentos!

Desgaste periférico

Las herramientas convencionales a menudo sufren daños conocidos como «desgaste periférico» o «muescas» cuando el filo de corte entra en contacto con la capa endurecida por medios mecánicos de una pieza de trabajo, superficie de fundición o superficie fraguada (véase el diagrama a continuación). El endurecimiento por medios mecánicos de un material se produce cuando el corte causa una deformación plástica. Así, el desgaste periférico atípico o las muescas se producen en el punto de contacto entre la placa y esta capa endurecida. Del mismo modo, las superficies de fundición y fraguadas cuentan con una capa superficial dura que contribuye a la aparición de muescas. En comparación con otras piezas de trabajo, el INCONEL®718 y los aceros inoxidables son especialmente propensos a la aparición de un endurecimiento por medios mecánicos, lo que se traduce en una mayor probabilidad de que se produzcan muescas o daños periféricos.