Cuando se trata de elegir fresas para trabajar madera, la decisión se reduce principalmente a dos categorías: herramientas de metal duro y herramientas de diamante policristalino.
Las preguntas más frecuentes relacionadas con la elección de uno u otro tipo de herramienta se refieren esencialmente a las diferencias entre los dos materiales en cuanto a precio, características y uso previsto.
Si bien es cierto que las herramientas de diamante policristalino (PCD) tienen un precio de compra más elevado que la versión de metal duro, no es menos cierto que, como veremos enseguida, la diferencia de coste inicial se reabsorbe con el tiempo y, en cualquier caso, está justificada por las características específicas del PCD.
A continuación analizaremos las peculiaridades de las fresas de PCD y de metal duro y daremos consejos para evaluar en qué ocasiones y para qué operaciones de mecanizado es mejor elegir la placa de diamante policristalino y cuándo es mejor optar por el metal duro.
Pero, ante todo, hay que decir algo importante: la elección de las herramientas puede verse determinada por muchas variables, algunas relacionadas con operaciones de mecanizado específicas y otras con las necesidades de cada usuario. Por eso, siempre se recomienda acudir a proveedores expertos que puedan proporcionar una valiosa ayuda para elegir el tipo más adecuado.
- Qué es el diamante policristalino (PCD)
- Cuándo y por qué elegir herramientas de diamante policristalino
- Qué es el metal duro (HW)
- Herramientas de metal duro: ¿cuándo conviene utilizarlas?
- Diamante frente a metal duro: costes y beneficios
- Cómo podemos saber cuáles son las herramientas más adecuadas
- La experiencia de Wirutex hi-tech tools
Qué es el diamante policristalino
El diamante policristalino es un material compuesto formado por partículas de diamante sinterizadas con un aglutinante metálico.
La extrema dureza del diamante se debe a su estructura cristalina cúbica y muy compacta, compuesta únicamente por pequeños átomos de carbono dispuestos en forma tetraédrica que forman fuertes enlaces con todos los átomos adyacentes.
Desde principios del siglo XIX, es decir, tras el descubrimiento de que el diamante estaba compuesto de carbono puro, y durante más de un siglo, se realizaron numerosos intentos de reproducir las condiciones extremas para crear diamantes sintéticos, pero no fue hasta alrededor de 1940 cuando aparecieron los primeros diamantes industriales creados por General Electric.
GE sometió el grafito (la otra forma cristalina del carbono con estructura hexagonal) a temperaturas de 2.000 a 3.000 °C y a presiones de 50 a 100.000 bares, utilizando catalizadores de níquel, hierro y cobalto. En la década de 1970, de nuevo General Electric dio lugar al CBN y más tarde al diamante policristalino (PCD) y al CBN policristalino (PCBN).
Desde entonces, su aplicación ha crecido exponencialmente hasta convertirse en uno de los materiales más versátiles de la industria de la madera.
La dureza natural del diamante policristalino lo ha convertido en un excelente material de corte, ideal para fabricar herramientas de fresado, corte y perforación.
Cuándo y por qué elegir herramientas de diamante policristalino
Las principales características de las herramientas de diamante policristalino son:
- dureza muy elevada
- baja fricción
- alta resistencia al desgaste
- mayor duración de corte
- excelentes acabados
Su uso es excelente en los siguientes materiales:
- aglomerado
- laminados
- DM/HDF
- fenólico
- fibra de vidrio
- fibra de carbono
- PVC
- CORIAN
- HPL
Si se quiere comprar una herramienta de diamante policristalino, es importante hablar con el fabricante, discutir con todo detalle el uso que se le va a dar y cuáles son las expectativas de mecanizado.
No basta con comprar una herramienta de PCD para tener garantizado un buen resultado. También hay que saber utilizarla.
Precisamente por eso conviene hablar con el fabricante: relacionar las características específicas de la fresa, sierra o broca de PCD con el material a mecanizar y el tipo de mecanizado a realizar.
En función de esta información, el proveedor podrá asesorarte sobre:
- el tamaño del grano de PCD más adecuado
- la mejor geometría de la herramienta
Estas evaluaciones son importantes no sólo para conseguir el mejor resultado posible, sino también para optimizar el coste de compra de la herramienta de diamante.
Qué es el metal duro
Perteneciente a la categoría de los cermet, el metal duro (también conocido como Widia) es un material formado por partículas duras, más frecuentemente carburo de tungsteno, incrustadas en una matriz metálica (normalmente de cobalto), que combina la dureza y la resistencia al desgaste con la resistencia a la propagación de grietas.
Fueron los alemanes Karl Schroeter y Henrich Bauhmhauer quienes, en 1923, sinterizaron por primera vez el metal duro en la Osram Lamp Company en un intento de producir un material capaz de cortar el tungsteno en finos filamentos para usarlo en las lámparas. Friedrich Krupp adquirió la patente de este proceso y en 1926 su empresa empezó a producir el material, que recibió el nombre de Widia (del alemán "Wie Diamant").
En 1928, la estadounidense General Electric adquirió los derechos para producir el material en los Estados Unidos, donde tomó el nombre de Carboloy.
Herramientas de metal duro: ¿cuándo conviene utilizarlas?
Las fresas de metal duro o carburo tienden a desgastarse más lentamente que las de acero y pueden soportar temperaturas más altas.
Las herramientas de metal duro se caracterizan por su gran resistencia al desgaste y su alta tenacidad, y se recomiendan para el mecanizado de materiales que requieren una mayor descarga de viruta, como las maderas duras.
Además, se utilizan eficazmente en operaciones de mecanizado en las que, durante la misma jornada, la herramienta debe procesar diferentes tipos de material y en aquellas en las que no se requiere una alta calidad de acabado: la placa de las herramientas de metal duro se deteriora desde las primeras fases de corte.
Diamante policristalino frente a metal duro: costes y beneficios
Además de las consideraciones técnicas, la elección entre herramientas de diamante policristalino y de metal duro suele ser afectada por el coste.
Como se ha mencionado, las herramientas de metal duro tienen un coste de compra inferior al de las herramientas de diamante policristalino. Pero, ¿estamos seguros de que esto representa un ahorro real en los costes totales de producción?
Para responder a esta pregunta, no podemos sino relacionar una vez más el factor "coste de compra" con los beneficios y ventajas reales que podemos obtener al optar por una u otra solución.
Aunque las fresas y brocas de metal duro son más baratas, teniendo en cuenta la suma inicial que hay que invertir, las herramientas de diamante policristalino pueden resultar más provechosas a largo plazo para algunas empresas.
Aunque a primera vista las herramientas de PCD son más caras, cuando calculamos el coste por metro lineal mecanizado, con la aplicación correcta, la herramienta de diamante demostrará ser una decisión mesurada y una inversión que se amortiza bastante rápido.
Sierras, fresas o brocas de PCD no solo ofrecen un alto rendimiento en las aplicaciones de corte, sino que también pueden reducir significativamente los costes totales de las herramientas de una empresa. Costes que pueden reducirse aún más con un uso y mantenimiento adecuados.
Tras un cuidadoso cálculo, resulta que el coste de una herramienta de diamante policristalino sólo es una quinta parte de lo que costaría el equivalente de metal duro, ya que desde el primer ciclo de vida, las herramientas de diamante pueden reducir los costes de un 30-50% respecto a las herramientas de metal duro o a las herramientas con insertos.
Sin embargo, no todas las empresas necesitan herramientas de PCD. De hecho, es importante no caer en el error inverso: si la empresa realiza un mecanizado más frecuente en diferentes tipos de materiales, las fresas de PCD no siempre son aconsejables.
Por lo tanto, el análisis coste-beneficio debe estar siempre contextualizado al tipo de actividad y a los trabajos más frecuentes.
Cómo podemos saber cuáles son las herramientas más adecuadas
Como ya se ha señalado, es fundamental conocer en detalle las características de las herramientas del mercado. De hecho, un buen conocimiento del producto permite evaluarlo correctamente y minimizar el riesgo de error.
En este sentido, es de vital importancia contar con profesionales del sector, los únicos capaces de orientar al cliente hacia la solución más adecuada, tras correlacionar las diferentes variables: material a mecanizar, tipo de mecanizado, necesidades y expectativas del usuario.
Las fresas de PCD, por ejemplo, no son muy recomendables cuando el requisito principal es trabajar en todos los materiales.
Por lo tanto, antes de comprar la herramienta, hay que preguntarse: ¿cuántas veces podré afilar esta herramienta? ¿cuánto me costará afilarla? ¿cuánto tiempo me llevará montar/desmontar y reajustar la máquina durante el afilado?
Estas preguntas pueden contestarse analizando las principales diferencias entre el diamante y el metal duro considerando aspectos individuales.
- Duración de corte
Las herramientas de diamante tienen una vida media de corte 50 veces superior a la de las herramientas de metal duro (los datos pueden variar en función del material procesado, la velocidad, etc.).
- Calidad de corte
- Re-afilado
Las herramientas de metal duro deben re-afilarse con más frecuencia que las de diamante. Esto significa:
- aumento del tiempo de inactividad de la máquina
- mayor tiempo de re-equipamiento de la máquina
- necesidad de más herramientas de repuesto
La experiencia de Wirutex
Como hemos visto, para elegir correctamente el material de las herramientas más adecuado a las necesidades, hay que tener en cuenta una serie de elementos como el tipo de material que se va a mecanizar, la composición del lote que se va a mecanizar, el acabado del mecanizado necesario y un análisis de los costes.
Un error de evaluación puede resultar perjudicial para el proceso de producción con respecto tanto a la calidad del mecanizado como a los costes operativos.
Precisamente por eso, el cliente debe confiar en un fabricante de herramientas que sepa aconsejarle los productos más adecuados.
Wirutex hi-tech tools es la empresa ideal para quienes desean contar con un aliado tecnológico con amplia experiencia en el sector.
Su amplia gama de herramientas de diamante policristalino y metal duro de alta calidad es el resultado de una inversión continua en tecnologías innovadoras que favorecen proyectos, desarrollo y procesos de producción de vanguardia.
Wirutex hi-tech tools fabrica y distribuye:
Cualquiera que sea la herramienta -diamante o metal duro- es importante que se use correctamente: hasta la mejor herramienta del mercado no rendirá al máximo si no se utiliza según los parámetros establecidos.
Por este motivo, es esencial ponerse en contacto con un fabricante de herramientas experto que pueda orientar sobre cómo lograr un equilibrio perfecto entre los distintos parámetros de mecanizado.
Si tienes alguna duda o pregunta sobre qué material de corte es el más adecuado para tu trabajo, ponte en contacto con nosotros haciendo clic aquí.
