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La demanda de materiales difíciles de cortar no ha dejado de crecer en la industria. De ahí la importancia de desarrollar los productos estándar más adecuados que permitan su uso en una amplia variedad de aplicaciones con materiales difíciles de cortar. Entrevistamos a los cuatro miembros del Departamento de Desarrollo de Herramientas para interesarnos por su experiencia en el diseño de placas para este tipo de materiales.

P: ¿Podría poner a nuestros lectores en antecedentes?

Sugaya: La necesidad de utilizar materiales difíciles de cortar no ha dejado de crecer en distintos sectores industriales como, por ejemplo, el de la aeronáutica, automoción o médico. Con el objetivo de responder a esta demanda, iniciamos un proyecto de desarrollo de productos orientado al mecanizado de materiales difíciles de cortar. Si bien existe una vasta variedad de productos y piezas que se fabrican con estos materiales, el rendimiento de las herramientas que exige cada uno difiere enormemente. Queríamos desarrollar una herramienta estándar que pudiese aplicarse en un amplio campo de condiciones. 
El primer paso fue determinar las prioridades junto con el personal del Departamento de Ventas, quienes conocen a la perfección las necesidades de los clientes, y el personal del Departamento de Desarrollo de Materiales. A partir de estas conversaciones, 
optamos por seleccionar la industria aeronáutica como objetivo e iniciamos el desarrollo de placas optimizadas para el mecanizado de titanio y superaleaciones.

P: ¿Qué desafíos debieron afrontar durante el proceso de desarrollo?

Sugaya: El mecanismo que provoca daños en los filos de corte durante el mecanizado de materiales difíciles de cortar como el titanio y las superaleaciones difiere bastante del mecanismo que provoca daños en los metales generales como la fundición y el acero. Nosotros nos centramos en reducir el desgaste periférico y en aumentar la vida útil de la herramienta.

Sugawara: En primer lugar, analizamos en profundidad las herramientas existentes. Los daños originados durante el mecanizado dependen de ligeras diferencias en las condiciones, algo que dificulta enormemente la evaluación del rendimiento. 
Por tanto, durante la fase de experimentación, empleamos el máximo número de muestras posible y basamos nuestro análisis de cada muestra en un número mayor de criterios de lo que suele ser habitual. Durante este análisis, descubrimos que los ángulos de incidencia y los tamaños de rectificado eran los elementos más importantes para la reducción de los daños.

Sugaya:  El prototipo con un ángulo de incidencia mayor y un tamaño de rectificado menor permitía reducir los daños durante el mecanizado inicial. Sin embargo, la vida útil de la herramienta durante el mecanizado de superaleaciones era muy difícil de predecir con exactitud debido a la complicada naturaleza del grupo de materiales de las superaleaciones termorresistentes. Esto implicaba un ajuste de los parámetros de cada aplicación para poder obtener un resultado óptimo. Descubrimos que un punto clave para prolongar la vida útil de la herramienta en una amplia gama de aplicaciones con superaleaciones era reducir al máximo el desgaste periférico. Fue entonces cuando empezamos a experimentar con la mejor geometría de los filos de corte para abarcar el máximo número de aplicaciones.​​​​​​​​​​​​​​

Ichinoseki: Se trataba de un proceso de prueba y error. Gracias a que antes de iniciar el desarrollo ya habíamos abordado en profundidad el tema de los ángulos de incidencia y los tamaños de rectificado, a diferencia de otros proyectos de desarrollo anteriores, en este pudimos dedicar una gran cantidad de tiempo y esfuerzo a la fabricación de prototipos, la medición de las geometrías, la evaluación del mecanizado y el análisis de los datos. Cuando fabricábamos un prototipo, realizabamos pruebas durante tres días. Si bien los ordenadores nos ayudaron a mejorar la eficacia del desarrollo, la repetitividad necesaria para garantizar la exactitud exigía grandes dosis de persistencia y paciencia. Sin embargo, todo nuestro esfuerzo mereció la pena y nos permitió encontrar el ángulo de incidencia y el tamaño de rectificado más adecuados para cada producto.​​​​​​​

Sugaya: Durante la fase de prueba y error, diseñamos tres tipos de rompevirutas para responder a las necesidades del mercado. Se trata de una nueva serie que lanzamos en 2013. El rompevirutas LS, que ofrece un ángulo de incidencia de 20 grados y un excelente control de las virutas; el rompevirutas MS, que ofrece un ángulo de incidencia de 15 grados y evita el desgaste periférico, y el rompevirutas RS, que ofrece un ángulo de incidencia de 10 grados y evita el astillamiento, están ahora disponibles para su uso en distintas aplicaciones. Estos productos, muy valorados por su afilado, abarcan una amplia variedad de aplicaciones más allá del mecanizado de superaleaciones, lo que les ha valido su reputación como herramientas versátiles. Estamos encantados de que nuestros productos hayan cosechado esa inmensa aceptación.​​​​​​​​​​​​​​

Masuno:  Hemos aumentado significativamente el contenido de aluminio de la fórmula (Al,Ti)N para conferirle un mayor grado de estabilización de la dureza, lo que nos permitió lograr una mejora significativa de la resistencia a la abrasión y al fundido de las virutas. Conseguimos mejorar el rendimiento en más de un 25 % con respecto a los productos existentes y, en combinación con la geometría de filo de corte óptima, el rendimiento global de las placas para materiales difíciles de cortar aumentó todavía más.

P: ¿Cuál fue su prioridad durante el desarrollo?

Ichinoseki: Como desarrolladores, fuimos especialmente cuidadosos con el diseño. La búsqueda de funcionalidad en la rotura de virutas dio lugar a un diseño final con forma de ala delta. Esto nos ayudó a potenciar la apariencia de cada producto para ofrecer una mayor percepción de alto rendimiento como placa para superaleaciones.​​​​​​​

Sugawara: Existen muchos tipos diferentes de placas ISO para aplicaciones de torneado. Al mismo tiempo que manteníamos el rendimiento básico del prototipo, también decidimos ofrecer una amplia variedad de geometrías que combinasen distintos tamaños, separaciones y radios angulares. Para evitar cualquier retraso en el lanzamiento del producto, también trabajamos para crear un sistema que nos permitiese completar nuestro proceso de diseño en un tercio del tiempo que habíamos necesitado para los productos existentes.​​​​​​​​​​​​​​

Sugaya: La principal ventaja de juntar a cuatro personas de distintas edades y niveles de experiencia es que pudimos combinar nuestros conocimientos técnicos individuales. El Sr. Ichinoseki puso la experiencia que ha acumulado a lo largo de su dilatada carrera al servicio del importante manual de diseño que utilizamos, cuya lectura recomiendo a todos los jóvenes diseñadores. Mi ilusión es seguir empapándome de la tecnología desarrollada por unas personas con tanta experiencia para poder transmitírsela a la generación futura.​​​​​​​​​​​​​​

Ichinoseki: Desde mi punto de vista, la alegría y la actitud positiva de nuestro jefe de equipo, que por cierto es el más joven de los cuatro, facilitó el trabajo de todos y ayudó infinitamente al desarrollo de estos productos.

P: ¿Les gustaría enviar un mensaje a sus clientes?

Ichinoseki: Aunque actualmente solo comercializamos placas de tipo negativo, estamos planeando el lanzamiento de una gama de placas positivas. Tras la introducción de estos productos en el mercado, descubrimos que tanto los propios productos como la tecnología empleada para su desarrollo podrían aplicarse al mecanizado de piezas pequeñas. Por tanto, también continuaremos con el desarrollo de tamaños más pequeños. ​​​​​​​

Sugaya: Aunque la serie se ha diseñado específicamente para materiales difíciles de cortar, también puede utilizarse para acero inoxidable y algunos tipos de acero más. Espero que los clientes sepan sacar provecho a su versatilidad. Nuestra intención es ampliar esta tecnología a una selección mayor de geometrías para mejorar el uso en un espectro de sectores más extenso.​​​​​​​​​​​​​​

Sugawara: También hemos aplicado nuevas ideas para garantizar la eficacia. Los conocimientos 
técnicos que hemos adquirido en este proyecto nos resultarán de utilidad en desarrollos futuros, por lo que estoy muy contento de saber que podremos ofrecer estos productos a nuestros clientes con tanta rapidez. ​​​​​​​​​​​​​​

Masuno: Seguiremos desarrollando nuevos materiales y tecnologías para ofrecer productos de calidad y prestaciones elevadas.