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Lanzamiento calidad TF15: un material todoterreno para una tenacidad extraordinaria

A principios de la década de los ochenta, el componente principal de las fresas integrales eran los materiales de acero de corte rápido. Este periodo coincidió con el desarrollo todavía en ciernes de las fresas de metal duro, lo que provocó que su fabricación únicamente constituyese un 5 % de las 700.000 fresas mensuales de producción nacional. Por aquella época, se utilizaba el primer metal duro superfino de Mitsubishi Materials, la serie UF20/UF30. 
Esta serie, que se había seleccionado por su resistencia para evitar las roturas durante el procesamiento de materiales de acero de corte rápido, resultó ser inadecuada para las aleaciones con un alto contenido en cobalto. La resistencia a la abrasión debía mejorarse para permitir un uso práctico generalizado de las fresas de metal duro. Todos los fabricantes de materiales de metal duro se embarcaron en una competición para el desarrollo de nuevas aleaciones de metal duro con partículas superfinas. A finales de la década de los ochenta, la inmensa mayoría de los fabricantes ya habían decidido qué componentes básicos emplearían para la fabricación de sus fresas. Mitsubishi Materials buscaba la versatilidad necesaria para dar respuesta a una amplia variedad de aplicaciones de corte y, por eso, se decantó por un diseño de material que garantizase la tenacidad y no la dureza del filo de corte. Mitsubishi Materials también utilizó el polvo de carburo de wolframio con partículas superfinas que había desarrollado conjuntamente con una de las empresas de su grupo, Japan New Metals Co. Ltd., y en 1989 lanzó la calidad TF15, una robusta aleación de metal duro que ofrecía un excepcional equilibrio entre dureza y tenacidad.

MF10, el estándar de metal duro con partículas superfinas que mejora significativamentela resistencia de las herramientas

La calidad MF10 se lanzó casi al mismo tiempo que la calidad TF15 para dar respuesta al mercado en expansión de las brocas en utilizadas para realizar agujeros en placas de circuito impreso. Las fresas de metal duro poseen unas características diferentes de las fresas estándar y, de hecho, la rigidez y la dureza de las primeras resultaban idóneas para esta aplicación. La condición fundamental que se les exige a las herramientas empleadas para perforar las costosas placas de circuito es que sean robustas y que no se rompan fácilmente. Además, la precisión de los agujeros producidos debe ser exacta. Mitsubishi Materials lanzó la herramienta de diámetro estándar HTi10 y las herramientas de diámetro reducido UF20. Sin embargo, ni la resistencia de la HTi10 ni la rigidez de la UF20 demostraron ser adecuadas para las exigencias de las placas de circuito. Se necesitaban materiales lo suficientemente robustos una vez integrados. Mitsubishi Materials se centró entonces en reducir al mínimo los defectos, objetivo original del desarrollo de aleaciones de metal duro, puesto que la resistencia de las quebradizas aleaciones de metal duro puede verse afectada incluso por el defecto interno más insignificante. Dado que las aleaciones de metal duro se fabricaban utilizando el método pulvimetalúrgico, la existencia de microporos era imposible de evitar a pesar de que se prestase el máximo cuidado durante el proceso de fabricación. La resolución de este problema exigía una mejora significativa de la tecnología de sinterizado. Además, incluso aunque se consiguiese evitar tales defectos, resultaba muy complicado reducir la variabilidad en la resistencia si los componentes incluían partes irregulares. Para abordar este contratiempo, Mitsubishi Materials trabajó mano a mano con Japan New Metals Co. Ltd. en el desarrollo de un polvo de carburo de wolframio con partículas superfinas que ofreciese una distribución de partículas de menor tamaño que el polvo de carburo de wolframio estándar. Al mismo tiempo, Mitsubishi Materials también logró mejorar su tecnología de sinterizado para la reducción al mínimo de los microporos. 
El resultado fue una calidad MF10 robusta y rígida que ha conseguido hacerse un hueco estable en el mercado de las brocas en miniatura de pequeño tamaño. Además, su excelente rendimiento para el mecanizado de aceros ultraduros resolvió el punto débil de la calidad TF15 y, desde entonces, la MF10 se ha venido utilizando para los aceros ultraduros y la TF15 para los usos generales.

SF10, estándar mundial para brocas en miniatura con diámetros estándares

Hacia finales de la década de los noventa, el aumento en el uso de dispositivos electrónicos favoreció el incremento de la demanda de brocas con diámetros estándar con respecto a la calidad MF10 con diámetros reducidos. Al mismo tiempo, las placas de circuito también se endurecieron extraordinariamente e hicieron necesaria la mejora de la calidad HTi10. A pesar de que la tendencia en términos de materiales de fabricación de las brocas en miniatura era el uso de partículas superfinas, Mitsubishi Materials decidió apostar por un diseño de material más rugoso para el desarrollo de la calidad SF10. Esto permitió alcanzar una resistencia estable con la tecnología de fabricación descubierta durante el proceso de desarrollo de la calidad MF10, además de reducir el microastillamiento provocado por las capas de relleno de la placa de circuito. Además de Mitsubishi Materials, 
existen muchos otros fabricantes de brocas en miniatura que han venido utilizado la calidad SF10 de diámetro estándar, que continúa empleándose a día de hoy como material principal.

Impact Miracle: material de excepcional dureza desarrollado en colaboración con Mitsubishi Materials Kobe Tools Corporation　

En el año 2000, el Departamento de Herramientas de Kobelco (actualmente, la planta de Akashi) se integró dentro del Grupo Mitsubishi Materials como Mitsubishi Materials Kobe Tools Corporation. Puesto que su punto fuerte eran las fresas para el mecanizado de aceros de gran dureza, con el objetivo de hacer uso de las fuerzas sinérgicas y otras ventajas de la tecnología de materiales de Mitsubishi Materials, se decidió poner en marcha un innovador proyecto conjunto para la mejora de las fresas. Kobelco utilizaba por aquel entonces la calidad KRZX8, un metal duro con partículas superfinas equivalente a la calidad MF10 de Mitsubishi Materials. Fue necesario mejorar la dureza del material para dar una respuesta a los aceros para matrices de clase HRC60. Además, también era preciso garantizar la tenacidad del filo de corte para su uso en las fresas. Otro de los desafíos era el de reducir a la mitad el tamaño de las partículas de metal duro y, para conseguirlo, Mitsubishi Materials debía reducir también a la mitad el tamaño de las partículas de polvo de carburo de wolframio, así como disminuir la distribución del tamaño de las partículas. Dado que en el mercado no existía ningún polvo de carburo de wolframio que satisficiera estas necesidades, Mitsubishi Materials decidió colaborar con Japan New Metals en el desarrollo conjunto de un polvo de carburo de wolframio con partículas superfinas y un tamaño medio de partícula de 0,1 μm. Este nuevo polvo demostró un aumento significativo de la dureza con respecto a la calidad MF10, así como una tenacidad equivalente a la de la calidad MF10. Este mismo polvo se empleó como material principal para la fabricación de la serie Impact Miracle lanzada en el año 2005.

Desarrollo del metal duro con partículas superfinas de última generación

El desarrollo actual de brocas en miniatura sigue un enfoque doble: mientras que las brocas de diámetro estándar se han generalizado, 
los tamaños de las brocas de diámetro pequeño se han reducido. Así, Mitsubishi Materials fabrica ahora brocas con diámetros por debajo de 0,15 mm. Los centros de las brocas con diámetros extremadamente pequeños únicamente miden unos cuantos μm. Por tanto, resulta imposible introducir más de 100 partículas de WC para su conversión a la calidad MF10. El principal problema para ello es la tecnología de fabricación en cadena. La producción se torna cada vez más difícil cuando las partículas de WC presentan un tamaño de tan solo 0,1 μm. Las partículas más pequeñas coagulan fácilmente y su reactividad aumenta, 
lo que interfiere en la uniformidad de la aleación. 

Por otra parte, las influencias indirectas sobre los materiales de las brocas en miniatura también supusieron un problema. El importante incremento en el precio del WC a principios del siglo XXI dio pie al abandono de las brocas intregrales fabricadas con metal duro para la adopción de brocas de materiales compuestos fabricadas con mango de acero y filos de corte de metal duro. Ya a finales de la primera década del siglo XXI, casi todas las brocas que se fabricaban incorporaban materiales compuestos, a excepción de las brocas con diámetros de mango de 2 mm. Esto aceleró la producción de brocas más largas con diámetros más pequeños y, por ende, 
la dificultad de la fabricación de brocas también aumentó. Como resultado, Mitsubishi Materials se vio obligado a mejorar significativamente la tecnología que utilizaba en todos sus procesos, es decir, el de mezcla, extrusión y sinterizado. Los nuevos materiales que se desarrollaron a partir de esta mejora técnica fueron adoptados 
por algunos fabricantes en el año 2012, si bien todavía quedaba mucho trabajo por hacer para aumentar la popularidad de los materiales de broca de Mitsubishi Materials.

Al analizar la historia del desarrollo de productos de Mitsubishi Materials, salta a la vista que su fortaleza radica en su capacidad para fabricar materiales a partir de materias primas. 
Nuestros productos son el resultado del desarrollo de materias primas de base que reflejan el diseño de materiales. Además, no es menos cierto que la popularidad de los productos de metal duro de Mitsubishi Materiales reside en que ofrecen una calidad siempre estable. Y una fiabilidad excepcional no solo requiere una estricta gestión de calidad en el diseño de materiales, sino también en la creación de las materias primas de base y en la fabricación de un producto de gran precisión. Los componentes de base son el pilar de todo aquello que se produce, por lo que no puede ocultar defectos ni errores. Sin embargo, es ahí donde reside el verdadero encanto del desarrollo de materiales de metal duro. Al utilizar su fortaleza acumulada, Mitsubishi Materials sigue intentando sacar el máximo partido al potencial del metal duro.