La búsqueda de la excelencia en el mecanizado de aluminio presenta a los fabricantes desafíos duales de eficiencia y calidad. Las propiedades únicas del aluminio (ligereza, alta resistencia y resistencia a la corrosión) lo hacen indispensable en los sectores aeroespacial, automotriz, electrónico y de la construcción. Sin embargo, estas mismas características crean dificultades de mecanizado, como la adhesión del material, la mala disipación del calor y la alta ductilidad.

La selección de herramientas impacta directamente en los resultados de la producción. Las opciones subóptimas pueden conducir a una reducción de la eficiencia, un desgaste prematuro de la herramienta, imprecisiones dimensionales y acabados superficiales deficientes, todo lo cual compromete el rendimiento del producto y la reputación de la marca. Los dos principales contendientes en el mecanizado de aluminio son las fresas de dos y tres labios, cada una de las cuales ofrece distintas ventajas para aplicaciones específicas.

Caracterizadas por sus dos filos de corte y generosos canales de evacuación de virutas, las herramientas de dos labios sobresalen en las operaciones de eliminación de material. La amplia geometría de la flauta evacua eficientemente las virutas de aluminio que, de otro modo, se acumularían, causando un nuevo corte y una mayor presión de la herramienta. Esto las hace ideales para:

• Operaciones de desbaste que requieren una eliminación agresiva de material
• Aplicaciones de ranurado y embutido
• Producción de alto volumen donde el acabado superficial es secundario
• Operaciones sensibles a los costos debido a los menores gastos de fabricación

Durante la eliminación de material pesado en el mecanizado de placas de aluminio, las herramientas de dos labios mantienen condiciones de corte estables al evitar el empaquetamiento de virutas que, de otro modo, induciría vibraciones y reduciría las velocidades de avance.

Con un filo de corte adicional, las herramientas de tres labios distribuyen las fuerzas de corte de manera más uniforme, lo que reduce la vibración y permite acabados superficiales superiores. Sus ventajas incluyen:

• Mayores tasas de eliminación de metal a velocidades de avance equivalentes
• Calidad superficial mejorada que se acerca a los acabados de espejo
• Mayor estabilidad en el mecanizado de paredes delgadas
• Mejor precisión dimensional en los pases de acabado

Al mecanizar componentes de aluminio de precisión que requieren tolerancias ajustadas y acabados finos, las fuerzas de corte equilibradas de las herramientas de tres labios evitan la vibración armónica que causa irregularidades en la superficie.

La selección óptima de herramientas requiere que la geometría del cortador coincida con los requisitos operativos:

Priorice los diseños de dos labios por sus capacidades de evacuación de virutas en la eliminación de material pesado, el ranurado y las aplicaciones de desbaste de alto volumen.

Las herramientas de tres labios ofrecen resultados superiores en los pases finales, el mecanizado de paredes delgadas y las aplicaciones que exigen una calidad superficial excepcional.

El mecanizado de ranuras profundas requiere atención a la evacuación de virutas, independientemente del número de labios. Las geometrías de herramientas específicas para aluminio con flautas pulidas y filos de corte afilados minimizan el filo acumulado y reducen las fuerzas de corte.

La selección adecuada de parámetros complementa la geometría de la herramienta:

• Velocidad de corte: El aluminio normalmente se mecaniza a altas velocidades, pero las tasas específicas varían según la aleación, el material de la herramienta y el método de enfriamiento.
• Velocidad de avance: Equilibrio entre la carga de viruta por diente y la capacidad de evacuación, ajustando el número de labios y la profundidad de corte.
• Profundidad de corte: Determinada por la rigidez de la herramienta y la estabilidad de la pieza de trabajo, con profundidades excesivas que arriesgan la fractura de la herramienta.
• Estrategia de enfriamiento: Esencial para la gestión del calor, con enfriamiento con aceite o emulsión preferido para trabajos de precisión.

Los recubrimientos de herramientas modernos prolongan la vida útil en aplicaciones de aluminio:

• Los recubrimientos de TiAlN proporcionan resistencia al calor para el mecanizado a alta velocidad
• Los recubrimientos DLC (carbono tipo diamante) reducen la fricción y la adhesión del material

Las prácticas de mantenimiento regulares, incluida la inspección de los bordes, la eliminación de virutas y el almacenamiento adecuado, prolongan significativamente el rendimiento de la herramienta entre los reafilados.

Mediante una cuidadosa consideración de la geometría de la herramienta, los parámetros operativos y las prácticas de mantenimiento, los fabricantes pueden realizar plenamente el potencial de mecanizado del aluminio al tiempo que logran objetivos de productividad y calidad.