Línea de herramientas JET-HP de ISCAR con refrigeración a alta presion
En los años 50, cuando el acero rápido era el material principal para fabricar herramientas, y los parámetros de corte bajos se consideraban adecuados para el torneado de titanio e inconel, la idea de suministrar refrigerante a presión a la zona de corte era muy adelantada para la época. Hoy la HPC (Alta Presión de Refrigerante) abre unas posibilidades impensables en este tipo de materiales.
La HPC se ha probado en cientos de aplicaciones de torneado en estos materiales difíciles de mecanizar, con unos índices de extracción de metal hasta tres veces superiores a los obtenidos aplicando el sistema de refrigeración convencional. Los usuarios destacan la eliminación de atascos de viruta , un mecanizado más rápido y una mayor duración del filo en torneados de diámetros interiores y exteriores, así como en ranurado , tronzado y mecanizado de agujeros . En una operación de tronzado de titanio de gran volumen, la utilización de HPC prolongó la duración del filo de corte.
Hoy en día, con la disponibilidad de maquinaria de altas prestaciones, que ofrecen sistemas de refrigeración a través del husillo de 70 bares , la tecnología HPC se ha hecho mucho más accesible y oportuna. Para cerrar el círculo, ISCAR ha suministrado cientos de herramientas de torneado HPC para multitud de aplicaciones, y pretende ofrecerlas como estándar en un futuro muy cercano.
Las soluciones de la línea HETHP de ISCAR han sido implementadas por clientes satisfechos durante los últimos siete años.
Refrigerando donde es necesario
 ¿Cuál es el secreto del torneado HPC?
La combinación de la alta presión de refrigerante (70-140 bar) y la precisa dirección del mismo hacia la zona de corte supone una gran ventaja sobre la refrigeración convencional.
El refrigerante se suministra con la fuerza suficiente para que llegue a la zona de corte en estado líquido, no en vapor. En estado líquido lubrica el proceso de mecanizado a la vez que endurece la viruta fundida, fragmentándola en trozos más pequeños y manejables.
Y a causa de su recorrido interno, HPC mantiene refrigerado el husillo, la herramienta, la plaquita y la pieza, prolongando sustancialmente la duración de la herramienta y del equipo. En este sentido, funciona como el sistema de refrigeración del motor de un automóvil.
Otra ventaja es que el suministro de refrigerante en la zona de cizallamiento secundaria mejora la maquinabilidad del material en condiciones de elevada velocidad.
El refrigerante a presión , dirigido directamente a la zona de corte , genera virutas más pequeñas y manejables , incluso si en material es titanio, inconel o acero.
La precisión con la que el refrigerante es dirigido hacia la zona de corte es la clave. El suministro de refrigerante se acerca más al efecto de un “puntero láser” que al de un foco. La figura 4 muestra la estrecha relación entre el recorrido del refrigerante y la punta de la plaquita en una herramienta de torneado en una aplicación de acero rápido.
La línea de herramientas HPC especiales JETHP de ISCAR incluye herramientas de ranurado CUT-GRIP, de refrentado y torneado ISOTURN y HELITURN, de tronzado y ranurado TANG-GRIP, y de tronzado, cajeado y ranurado PENTACUT. Las operaciones de torneado que realizan incluyen el mecanizado de diámetros interiores y exteriores en discos de turbo máquinas de titanio e inconel, piezas de fuselaje de titanio, piezas miniatura y una gran variedad de componentes de acero inoxidable. La presión de refrigerante puede alcanzar los 400 bares, pero la mayoría de aplicaciones se mantiene en la gama de 70-100 bares.
objetivo del diseño hidráulico del sistema HPC de ISCAR
Es doble: en primer lugar dirigir de forma precisa el refrigerante a la zona de corte, y en segundo lugar, garantizar el máximo aprovechamiento de sus propiedades refrigerantes.
 Es decir:
• Dirección – La clave es la posición. No sólo es fundamental la presión y el flujo, la boquilla de la herramienta debe dirigir el refrigerante exactamente a ese pequeño punto donde el filo de corte entra en contacto con el metal y se generan las virutas.
• Ventajosas propiedades refrigerantes – Dadas las extremas condiciones de corte aplicadas hoy en día al torneado HPC, el flujo de refrigerante a presión es parte integral del mecanizado. Además de evitar el sobrecalentamiento y el choque térmico en la zona de corte, el refrigerante contribuye con efecto de “corte por chorro de agua” a mejorar el proceso.
Las herramientas HPC se diseñan a medida para trabajar a estas presiones y parámetros de corte tan extremos. Ofrecen un rendimiento de magnitud mucho más elevada que las equivalentes con refrigeración interna de baja presión. Utilizar una herramienta de torneado con refrigeración interna convencional en un sistema HPC es tan absurdo como ponerle a un coche de carreras el motor de un cortacésped.
La mayoría de las experiencias HPC han sido en titanio, a velocidades de hasta 500 m/min. Los resultados típicos han sido la reducción del tiempo del ciclo entre un 20 y un 50%, reducción del templado, soldado y recrecimiento del filo, mejor control de viruta y mayor duración de la herramienta.
¿Qué tipo de plaquitas (geometría/recubrimiento) se pueden utilizar para tornear materiales como titanio, inconel y otros de dificil mecanización?
La experiencia nos indica que las geometrías de plaquitas, calidades y recubrimientos existentes funcionan bien en torneado a alta velocidad con refrigerantes a alta presión.
No hay necesidad de nuevos tipos de plaquitas. El reto principal para los diseñadores de herramientas es lubricar y refrigerar la plaquita de manera que las virutas se fragmenten y evacuen fácilmente.
Otro objetivo, que no es nada fácil, es crear un portaherramientas lo suficientemente robusto y amplio como para alojar un conducto adecuado para 70 bares o más y a la vez compacto para poder trabajar en espacios limitados.
Perspectivas de las herramientas para presiones de refrigeración elevadas
 ¿Cuál es el futuro del torneado HPC? En el mundo del corte del metal hay muchas opciones disponibles de herramientas para presiones elevadas. Y los equipos que lo posibilitan cada vez tienen más disponibilidad y son más asequibles.
Ya disponemos de máquinas de elevada velocidad con sistemas de refrigeración de gran capacidad en muchos centros de torneado. Hasta el momento, la pieza del puzzle que faltaba era el herramentaje HPC estándar, que ISCAR suministrará en un futuro muy cercano.
ISCAR fabricará y mantendrá en stock una línea de herramientas de torneado HPC como estándar, bajo el nombre JET-HPLINE .
Montan las plaquitas existentes pero disponen de conductos interiores para suministrar el refrigerante directamente a la zona de corte.
Mientras tanto, si una operación de torneado de un material con poca maquinabilidad se ha convertido en un cuello de botella debido a los problemas de control de viruta, estudie las soluciones que ofrece ISCAR de mecanizado con refrigerante a presión hoy mismo.
¿Por qué esperar? La tecnología funciona, existe una base empírica y además ISCAR puede suministrar el herramentaje y el hardware para que todo funcione.
ISCAR Ibérica S.A.
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