Trucos y consejos para el suministro de refrigerante
que afecta a la vida útil de la herramienta y al consumo de potencia.
- La velocidad de corte es el factor más importante para determinar la vida útil de la herramienta.
- La velocidad de corte afecta a la potencia Pc (kW) y al par Mc (Nm).
- Una velocidad alta genera una temperatura elevada y hace que aumente el desgaste en incidencia, en particular en el vértice periférico.
- Utilizar una velocidad superior resulta beneficioso para la formación de viruta en algunos materiales blandos de viruta larga como, por ejemplo, el acero de bajo contenido en carbono.
- Velocidad de corte demasiado alta:
– Rápido desgaste en incidencia
– Deformación plástica
– Calidad y tolerancia del agujero deficientes - Velocidad de corte demasiado baja:
– Filo de aportación
– Evacuación de la viruta deficiente
– Mayor tiempo de corte
Efectos del avance: fn (mm/e(pulg./e))
- Influye en la formación de viruta, el acabado superficial y la calidad del agujero
- Afecta a la potencia Pc (kW) y al par Mc (Nm)
- Un avance elevado afecta a la fuerza de avance Ff (N); lo que se debe tener en cuenta si las condiciones son inestables
- Contribuye a producir fatiga mecánica y térmica
- Alta velocidad de avance:
– Rotura de la viruta más difícil
– Menor tiempo de corte
– Menor desgaste de la herramienta, pero mayor riesgo de rotura de la broca
– Calidad del agujero reducida - Baja velocidad de avance:
– Viruta más larga y delgada
– Mejora de la calidad
– Desgaste acelerado de la herramienta
– Mayor tiempo de corte
Cuando se trabaja con piezas delgadas o frágiles, es preciso usar una velocidad de avance reducida.
Trucos para conseguir una buena calidad del agujero
Evacuación de la viruta
Verifique que la eliminación de la viruta sea óptima. La acumulación de viruta perjudica la calidad del orificio y la durabilidad/vida útil de la herramienta. La geometría de la plaquita o broca, junto con los parámetros de corte, son fundamentales.
Estabilidad, reglaje de la herramienta
Emplee la broca de menor longitud posible. Use un portaherramientas robusto y preciso que ofrezca una mínima desviación. Verifique que el husillo de la máquina esté en óptimas condiciones y correctamente alineado. Asegúrese de que la pieza esté firmemente sujeta y estable. Determine la velocidad de avance adecuada para superficies irregulares, superficies en ángulo y agujeros cruzados.
Vida útil de la herramienta
Examine el estado de la plaquita y establezca un programa de duración de herramienta planificado. La forma más eficiente de controlar el avance es mediante un monitor de fuerza de avance.
Mantenimiento
Sustituya el tornillo de sujeción de la plaquita de manera periódica. Limpie la superficie de contacto de la punta antes de reemplazar la plaquita y utilice siempre una llave dinamométrica. Evite que el desgaste alcance el límite máximo antes de someter las brocas enterizas de metal duro a un proceso de reafilado.
Consejos y técnicas de taladrado para diferentes materiales
- Acero de bajo contenido en carbono
- Acero inoxidable austenítico y dúplex
- CGI (Fundición de grafito compactado)
- Aleaciones de aluminio
- Titanio y aleaciones termorresistentes
- Aceros duros
Consejos de taladrado de acero de bajo contenido en carbono
Dificultad: La creación de virutas puede resultar problemática al mecanizar acero de bajo contenido en carbono, el cual es frecuentemente utilizado para componentes soldados. A medida que disminuye la dureza del acero, tanto el contenido de carbono como el de azufre tienden a ser menores, lo que provoca que la viruta sea más larga.
Recomendaciones: en caso de dificultades en la formación de la viruta, aumente la velocidad de corte, vc, y disminuya el avance, fn (es importante considerar que, para aceros comunes, se debe aumentar el avance).
Otros: emplear refrigeración interna y a alta presión.
Consejos de taladrado de acero inoxidable dúplex y austenítico
Dificultad: los materiales austeníticos, dúplex y superdúplex pueden generar complicaciones en la producción y eliminación de la viruta.
Recomendaciones: La geometría adecuada es fundamental, ya que facilita la formación de la viruta y favorece su remoción. En general, se recomienda un filo afilado. Si existen dificultades con la formación de la viruta, incrementar el avance, fn, ayudará a que se fracture con mayor facilidad.
Otras: refrigerante interior, alta presión.
Consejos de taladrado de CGI (fundición de grafito compactado)
Desafío: las piezas de CGI no habitualmente reciben un trato diferenciado. Generan una viruta más extensa que la fundición gris, aunque esta última se fragmenta adecuadamente. Las fuerzas de corte son más elevadas, lo cual impacta en la durabilidad de la herramienta. Se requiere el uso de materiales de alta resistencia al desgaste. El desgaste del vértice es común, tal como ocurre en todas las fundiciones.
Recomendaciones: en caso de problemas con la formación de la viruta, aumente la velocidad de corte, vc, y disminuya el avance, fn.
Otras: refrigerante interior.
Consejos de taladrado de aleaciones de aluminio
Dificultad: La aparición de rebabas y la eliminación de la viruta pueden ser problemáticas. Asimismo, la herramienta puede experimentar una duración limitada debido a la adherencia de material.
Sugerencias: para optimizar la formación de la viruta, emplee un avance reducido y una velocidad elevada.
Para asegurar una durabilidad óptima, puede ser necesario evaluar distintas opciones de recubrimiento con el fin de reducir la adherencia. Estas opciones pueden incluir recubrimientos de diamante o, en ciertas situaciones (dependiendo del sustrato), la ausencia de recubrimiento.
Alternativas: emplee emulsión o refrigerante a presión elevada.
Consejos de taladrado de aleaciones termorresistentes y titanio
Cuestión: el aumento de la dureza de la superficie del agujero dificulta las operaciones subsiguientes. Puede ser complicado lograr una buena eliminación de virutas.
Recomendaciones: al elegir una geometría para aleaciones de titanio, es aconsejable optar por un filo afilado. Para aleaciones a base de níquel, resulta indispensable seleccionar una geometría resistente. Si el deformado durante el mecanizado es un inconveniente, se sugiere aumentar la velocidad de avance.
Otros: el fluido refrigerante a alta presión (hasta 70 bar) optimiza el rendimiento.
Consejos de taladrado de acero duro
Desafío: alcanzar una durabilidad adecuada.
Recomendaciones: disminuya la velocidad de corte para disminuir la temperatura. Modifique la velocidad de avance para obtener virutas adecuadas y facilitar su remoción.
Otras: emulsión de mezcla alta.
Consejos para la tolerancia de agujero
Las medidas de un agujero pueden definirse a través de tres parámetros:
- El valor nominal (el valor exacto teórico)
- La calidad de la tolerancia (indicada como IT según ISO)
- La posición de la tolerancia (indicada con mayúsculas según ISO)
La diferencia entre Dmáx y Dmín define la calidad de la tolerancia, que también se conoce como IT.
Gama de diámetros, D (mm)
| Ancho de la herramienta | D>3-6 | D>6-10 | D>10-18 | D>18-30 | D>30-50 | D>50-80 | D>80-120 | D>120-180 | D>180-250 |
| IT5 | 0.005 | 0.006 | 0.008 | 0.009 | 0.011 | 0.013 | 0.015 | 0.018 | 0.020 |
| IT6 | 0.008 | 0.009 | 0.011 | 0.013 | 0.016 | 0.019 | 0.022 | 0.025 | 0.029 |
| IT7 | 0.012 | 0.015 | 0.018 | 0.021 | 0.025 | 0.030 | 0.035 | 0.040 | 0.046 |
| IT8 | 0.018 | 0.022 | 0.027 | 0.033 | 0.039 | 0.046 | 0.054 | 0.063 | 0.072 |
| IT9 | 0.030 | 0.036 | 0.043 | 0.052 | 0.062 | 0.074 | 0.087 | 0.100 | 0.115 |
| IT10 | 0.048 | 0.058 | 0.070 | 0.084 | 0.100 | 0.120 | 0.140 | 0.160 | 0.185 |
| IT11 | 0.075 | 0.090 | 0.110 | 0.130 | 0.160 | 0.190 | 0.220 | 0.250 | 0.290 |
| IT12 | 0.120 | 0.150 | 0.180 | 0.210 | 0.250 | 0.300 | 0.350 | 0.400 | 0.460 |
| IT13 | 0.180 | 0.220 | 0.270 | 0.330 | 0.390 | 0.460 | 0.540 | 0.630 | 0.720 |
Gama de diámetros, D (pulg.)
| Ancho de la herramienta | D>0.118-0.236 | D>0.236-0.394 | D>0.394-0.709 | D>0.709-1.181 | D>1.181-1.969 | D>1.969-3.150 | D>3.150-4.724 | D>4.724-7.087 | D>7.0879.843 |
| IT5 | 0.0005 | 0.0002 | 0.0003 | 0.0004 | 0.0004 | 0.0005 | 0.0006 | 0.0007 | 0.0008 |
| IT6 | 0.0003 | 0.0004 | 0.0004 | 0.0005 | 0.0006 | 0.0007 | 0.0009 | 0.0010 | 0.0011 |
| IT7 | 0.0005 | 0.0006 | 0.0007 | 0.0008 | 0.0010 | 0.0012 | 0.0014 | 0.0016 | 0.0018 |
| IT8 | 0.0007 | 0.0009 | 0.0011 | 0.0013 | 0.0015 | 0.0018 | 0.0021 | 0.0025 | 0.0028 |
| IT9 | 0.0012 | 0.0014 | 0.0017 | 0.0020 | 0.0024 | 0.0029 | 0.0034 | 0.0039 | 0.0045 |
| IT10 | 0.0019 | 0.0023 | 0.0028 | 0.0033 | 0.0039 | 0.0047 | 0.0055 | 0.0063 | 0.0073 |
| IT11 | 0.0030 | 0.0035 | 0.0043 | 0.0051 | 0.0063 | 0.0075 | 0.0087 | 0.0098 | 0.0114 |
| IT12 | 0.0047 | 0.0059 | 0.0071 | 0.0083 | 0.0098 | 0.0118 | 0.0138 | 0.0157 | 0.0181 |
| IT13 | 0.0071 | 0.0087 | 0.0106 | 0.0129 | 0.0154 | 0.0181 | 0.0213 | 0.0248 | 0.0283 |
- Cuanto menor sea el número IT, más estrecha es la tolerancia
- La tolerancia de una clase IT aumenta con diámetros de mayor tamaño
Un ejemplo:
Dimensión nominal: 15.00 mm
Grado de tolerancia: 0.07 mm (IT 10 según ISO)
Desviación: 0 a valor positivo (H según ISO)
Tolerancias del agujero y del eje
La tolerancia del agujero suele depender de la tolerancia del eje que debe ajustarse dentro de él.
Ejemplo:
Diámetro del eje 20 mm (0.787 pulg.) h7
Diámetro del agujero 20 mm (0.787 pulg.) h7
La ubicación de la tolerancia del eje se señala mediante letras minúsculas que se corresponden con la tolerancia del agujero. El gráfico que se muestra a continuación ilustra la totalidad de las opciones:
| Más común | ||
| Agujero más grande que el eje |
 |
Eje más grande que el agujero |
| Ajuste suelto | | Ajuste deslizante | Ajuste forzado | | Interferencia |
| Juego (rodamientos) |
 |
Mordaza (=juego negativo (juntas fijas) |
Asegurar un flujo adecuado de refrigerante es esencial para obtener resultados óptimos durante el proceso de taladrado. El suministro de refrigerante afecta a:
- La evacuación de la viruta
- La calidad del agujero
- La vida útil
La capacidad del depósito de refrigerante debe ser de aproximadamente 5 a 10 veces el volumen de refrigerante que suministra la bomba por minuto. Es fundamental garantizar un caudal de refrigerante adecuado.
El volumen se puede determinar usando un cronómetro y un recipiente de dimensiones apropiadas.
Correspondencia entre presión/diámetro y el suministro de refrigerante
(presión indicada en rojo, diámetro en amarillo, volumen en azul)
Verifique el caudal de la broca.
- Se debe utilizar siempre aceite soluble (emulsión) con aditivos EP (presión extrema). La mezcla de aceite y agua debe contener un 5-12 % de aceite para prolongar la vida útil de la herramienta (un 10-15 % para acero inoxidable y materiales de aleación termorresistente). Si aumenta el porcentaje de aceite en el refrigerante, consulte siempre al distribuidor del aceite para no superar los porcentajes de aceite recomendados.
- Si es de aplicación, el suministro de refrigerante interior siempre es favorable, a diferencia del suministro exterior.
- El aceite puro mejora la lubricación y presenta ciertas ventajas a la hora de taladrar acero inoxidable. Utilice siempre aditivos EP. Tanto las brocas de metal duro como las de plaquita intercambiable trabajan bien con aceite puro.
- Aire comprimido, líquido refrigerante pulverizado o MAL (Minimiza Quianti Lubricativo, cantidad mínima de lubricación) pueden dar buenos resultados en condiciones poco favorables, especialmente en algunas fundiciones y aluminio. Se recomienda reducir la velocidad de corte debido a las altas temperaturas que pueden afectar negativamente a ka vida útil de la herramienta.
Refrigerante interior
Es recomendable utilizar refrigerante por el interior de la herramienta para prevenir la acumulación de viruta, especialmente al mecanizar materiales propensos a generar virutas largas y al realizar perforaciones profundas (>3 x DC).
Una broca utilizada en posición horizontal requiere un flujo continuo de refrigerante que salga de la punta, con una distancia mínima de 30 cm (11.81 pulg.).
Refrigerante exterior
Se puede emplear refrigerante externo cuando la generación de viruta sea adecuada y la profundidad del orificio sea limitada. Para optimizar la eliminación de viruta, al menos una boquilla de refrigerante (dos si la broca permanece fija) deberá apuntar hacia el eje de la herramienta.
Consejos de taladrado sin refrigerante
Generalmente, no se aconseja el uso de mecanizado sin refrigerante.
- Se puede utilizar en materiales de viruta corta y con profundidad del agujero de hasta 3 veces el diámetro
- Preferiblemente en aplicaciones horizontales
- Se recomienda utilizar una velocidad de corte reducida
- La vida útil de la herramienta se reducirá
No es aconsejable ejecutar la perforación sin refrigerante en estas situaciones:
- Materiales inoxidables (ISO M y S)
- Brocas de punta intercambiable
Refrigerante a alta presión (HICE) (~70 bar)
Entre los beneficios de emplear refrigerante a alta presión se encuentran:
- Mayor duración de la herramienta debido a la mejora del efecto de refrigeración
- Optimización de la evacuación de la viruta y, posiblemente, la vida útil de la herramienta en materiales de viruta larga como los aceros inoxidables
- Seguridad mejorada por la evacuación de viruta optimizada
- Ofrece el caudal necesario para garantizar el suministro para una presión y un tamaño de agujero específicos
Consejos de control de la viruta
La generación y la eliminación de la viruta son elementos esenciales en el taladrado y están influenciadas por el material de la pieza, la selección de la geometría de la plaquita/broca, el caudal y la presión del refrigerante, los parámetros de corte, entre otros factores.
La acumulación de viruta puede causar un desplazamiento radial de la broca, lo cual puede influir negativamente en la calidad del agujero, la durabilidad y la fiabilidad de la broca, o incluso provocar la rotura de brocas/plaquitas.
| Viruta más gruesa y rígida | ||
| Velocidad |
 |
Más abierta debido a la fricción |
| Avance |
La evacuación de la viruta es satisfactoria cuando es posible retirar la viruta de la broca sin problemas. La mejor manera de determinarlo es escuchando durante el proceso de taladrado. Un sonido continuo y uniforme indica una buena evacuación de la viruta, mientras que un sonido discontinuo señala que la viruta se está obstruyendo. Verifique la fuerza de avance o el indicador de potencia. Si se observan irregularidades, el atasco de la viruta puede ser la causa. Examine la viruta. Si es larga y se dobla en lugar de enrollarse, indica que ha ocurrido algún atasco. Inspeccione el orificio taladrado. Si la viruta se ha obstruido, la superficie será irregular.
Abertura con eficiente remoción de la viruta.
Apertura obstruida por la acumulación de viruta.
Recomendaciones para prevenir la acumulación de virutas:
- Asegúrese de estar utilizando los datos de corte y la broca/geometría de punta correctas.
- Inspeccione la formación de viruta y ajuste el avance y la velocidad.
- Compruebe el caudal y la presión del refrigerante.
- Inspeccione los filos. Las virutas largas pueden surgir de un filo dañado o astillado, cuando no está en empañe el rompevirutas completo.
- Compruebe si la maquinabilidad ha cambiado debido al nuevo lote de piezas; ajuste los datos de corte.
Viruta excelente, aceptable e inaceptable
Brocas de plaquita intercambiable
La herramienta central genera una viruta cónica, fácilmente reconocible. La herramienta periférica produce una viruta comparable a la que se observa en operaciones de torneado.
| Tira central | Viruta periférica |
 Excelente |
 Excelente |
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