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Los buriles de alta velocidad (HSS) son una de las herramientas más utilizadas en operaciones de torneado industrial debido a su resistencia al calor y su capacidad de mantener el filo durante cortes exigentes.
Sin embargo, alcanzar un rendimiento óptimo requiere más que solo una buena selección del buril.
Factores como el tipo de material a mecanizar, las condiciones de corte, la geometría de la herramienta y el montaje influyen de forma directa en la calidad del mecanizado, la vida útil del buril y la eficiencia del proceso.
Este artículo aborda los desafíos técnicos más comunes en el uso de buriles HSS y presenta soluciones prácticas para mejorar su desempeño en aplicaciones industriales, minimizando errores y prolongando su vida operativa.
El proceso de torneado con buriles de alta velocidad depende de múltiples factores que interactúan y afectan de forma directa la eficiencia, calidad y durabilidad de estos. Comprender su impacto es fundamental para lograr resultados consistentes y optimizar la vida útil del buril.
A continuación, se detallan los principales factores técnicos que influyen en el rendimiento de esta herramienta durante el mecanizado:
El tipo de material a mecanizar es uno de los factores más determinantes en el desempeño del buril de alta velocidad. Propiedades como la dureza, la tenacidad y la conductividad térmica influyen de forma directa en la respuesta del filo durante el corte.
Materiales más duros y abrasivos, como los aceros aleados, los aceros inoxidables o aquellos sometidos a tratamientos térmicos, generan mayor resistencia al corte.
Esto se traduce en un incremento de la temperatura en la zona de contacto y en un desgaste más acelerado del buril. Por este motivo, es necesario seleccionar buriles HSS con tratamientos o recubrimientos que mejoren su resistencia al calor y a la abrasión.
Es el desplazamiento del filo del buril sobre la superficie de la pieza durante el torneado, y representa un parámetro clave para mantener el equilibrio entre rendimiento y durabilidad.
Una velocidad de corte excesiva genera sobrecalentamiento en la zona de corte, lo que provoca el reblandecimiento del buril de alta velocidad (HSS), reduciendo su dureza y acelerando su desgaste. En casos extremos, puede derivar en la falla prematura de la herramienta.
En cambio, una velocidad de corte demasiado baja incrementa la acumulación de material en el filo (filo recrecido) los que afecta la calidad del acabado.
El avance del corte, también conocido como velocidad de avance, representa la distancia que recorre la herramienta a lo largo del eje de la pieza en cada revolución. Este factor influye en la calidad del acabado de la superficie y la carga sobre el filo del buril.
Un avance muy elevado puede generar una superficie rugosa y aumentar las fuerzas de corte, causando vibraciones y por ende un desgaste mayor.
Por el contrario, un avance muy bajo puede prolongar el tiempo de mecanizado y provocar un desgaste por fricción continua más que por corte efectivo.
Define la cantidad de material que se remueve en una sola pasada del buril. Este parámetro tiene un impacto sobre las fuerzas de corte, la generación de calor y la exigencia de la herramienta y la máquina.
Una profundidad de corte excesiva incrementa la carga sobre el buril de alta velocidad y la máquina, aumentando el riesgo de vibraciones, roturas de insertos o un desgaste rápido.
Es necesario seleccionar una profundidad de corte que sea compatible con la rigidez del sistema y la capacidad del buril.
La relación entre revoluciones por minuto (RPM), velocidad de avance y profundidad de corte debe estar cuidadosamente balanceada según el tipo de material.
El fluido de corte, conocido como refrigerante o lubricante, desempeña un papel vital. Aunque los buriles HSS soportan temperaturas elevadas, requieren refrigeración adecuada para evitar el desgaste térmico.
Su función principal es disipar el calor generado en la zona de corte, lubricar la interfaz entre el buril y la viruta, y facilitar la evacuación de esta última.
Un flujo mal dirigido o insuficiente compromete la eficiencia del corte. Por eso, es esencial aplicar el fluido de forma continua y precisa, eligiendo el tipo adecuado según el material a mecanizar.
La rigidez estructural de la máquina no siempre se considera, pero tiene un impacto directo en la estabilidad del proceso.
La estabilidad y el montaje firme son indispensables para evitar vibraciones que deterioran la calidad superficial. Las máquinas deben estar calibradas y contar con ejes lineales en buen estado que soporten las altas velocidades sin perder precisión durante todo el proceso de torneado.
Una sujeción deficiente de la pieza en el plato o entre puntos, o una fijación inestable, puede producir vibraciones, deslizamientos o movimientos indeseados durante el torneado.
Comprometiendo no sólo la precisión del corte, sino generando situaciones de riesgo que dañan tanto la pieza como el buril.
La condición del filo y el diseño geométrico del buril son determinantes para un torneado eficiente. Identificar desgastes comunes como los que se presentan en el flanco, cráter o punta, permite aplicar medidas correctivas antes de comprometer el resultado del mecanizado.
Además, es fundamental que la geometría del buril (incluyendo ángulo de incidencia, radio de punta y forma del filo) esté adaptada al tipo de operación y material a trabajar.
Un afilado preciso y oportuno reduce esfuerzos innecesarios y mejora el rendimiento general del proceso.
El uso eficiente de buriles de alta velocidad (HSS) en operaciones de torneado depende, en gran medida, de cómo se abordan los factores que influyen en su rendimiento.
A continuación, se presentan soluciones técnicas específicas para cada uno de los desafíos más frecuentes identificados en la práctica industrial:
Adapta la elección del buril según las propiedades mecánicas del material a mecanizar. Para aceros aleados, inoxidables o con tratamiento térmico, se recomienda utilizar buriles HSS con recubrimientos como TiN (nitruro de titanio) o TiAlN, que aumentan la resistencia térmica y al desgaste.
Además, es conveniente verificar la conductividad térmica del material, si es baja (como en acero inoxidable), el calor se concentra en el filo. En estos casos, es recomendable aplicar estrategias de corte con refrigeración forzada y utilizar herramientas con mayor tenacidad.
Determina la velocidad de corte óptima en función del material de la pieza, el tipo de buril y el acabado deseado. Se deben seguir las recomendaciones del fabricante y aplicar fórmulas que relacionan la dureza del material con la velocidad de corte.
Para mejorar el rendimiento:
Establece el avance en función del diámetro de la pieza, tipo de material y operación a realizar (desbaste o acabado). Para acabados finos, se recomienda usar avances bajos, mientras que para remoción de grandes volúmenes se pueden emplear avances mayores, siempre que la máquina lo permita sin generar vibraciones.
Un sistema CNC bien parametrizado puede gestionar estos valores de forma automática y precisa.
Balancea la profundidad de corte con la rigidez del sistema (máquina + pieza + herramienta). En materiales de alta dureza conviene optar por pasadas más superficiales para evitar sobrecargas.
Además, se sugiere utilizar soportes antivibración y dividir el mecanizado en varias pasadas con profundidades crecientes.
Emplean fluidos de corte adecuados para operaciones con buriles HSS. Para aceros aleados o materiales difíciles de cortar, se recomiendan refrigerantes solubles en agua con aditivos EP (extrema presión).
Puntos clave para su uso eficiente:
Verifica con regularidad la alineación y rigidez de la máquina y herramienta. Las guías deben estar libres de holguras, los husillos bien ajustados y los cojinetes sin juego.
Para el montaje del buril:
Asegura una fijación estable mediante mordazas de alta precisión, puntos de centrado calibrados y platos autocentrantes bien mantenidos. Las piezas deben estar fijas, sin posibilidad de movimiento.
Recomendaciones adicionales:
Implementa rutinas de inspección y afilado. Un buril debe presentar una geometría de corte adecuada para el tipo de operación:
Cuando se detecte desgaste en el flanco o cráter, se recomienda un afilado inmediato o reemplazo, según la severidad del daño.
Para garantizar una operación estable y eficiente, es importante implementar sistemas de monitoreo en tiempo real. Entre las opciones disponibles están:
Estos sistemas permiten intervenir de forma preventiva antes de que se generen fallas costosas.
Capacita al personal técnico y operadores sobre el uso correcto de buriles HSS, incluyendo el ajuste de parámetros, diagnóstico de fallas y aplicación de soluciones específicas.
Además, se recomienda:
El ángulo de incidencia, también llamado ángulo de ataque, es un parámetro clave en el diseño y afilado de los buriles de alta velocidad. Se refiere a la inclinación entre la cara de ataque y la superficie de la pieza que se está torneando.
Un ángulo bien ajustado facilita el corte, mejora la salida de la viruta y reduce el esfuerzo sobre la herramienta. En cambio, si es muy pequeño, tiende a rozar en lugar de cortar, generando fricción excesiva. Si es demasiado grande, el filo pierde soporte, aumentando el riesgo de fractura.
La selección correcta depende del material y del tipo de mecanizado:
Es recomendable verificar estos ángulos con plantillas o instrumentos de medición, siguiendo siempre las indicaciones del fabricante para garantizar un mecanizado eficiente y seguro.
En conclusión, el rendimiento de un buril de alta velocidad no depende solo de su calidad, sino de cómo se emplea dentro de un sistema de torneado controlado.
Cada decisión técnica en la operación desde la selección del fluido de corte hasta el ajuste de los parámetros de mecanizado influye en su vida útil, en la calidad del producto final y en la eficiencia general del proceso.
Aplicar soluciones técnicas precisas permite reducir costos por reemplazo prematuro, mejorar los tiempos de producción y garantizar la precisión dimensional esperada por el cliente final.
En entornos industriales donde cada detalle cuenta, el manejo estratégico de estos factores marca la diferencia.
5ta Avenida 9-10 calle S.O.
#81 Barrio Lempira
San Pedro Sula, Honduras.
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