Roscado por formado

                                          

   ING. AVI DOV

   International Applications Engineer for YG-1 Co

El ambiente sumamente competitivo de hoy en procesos de manufactura requiere que las empresas continuamente examinen sus operaciones, buscando modos de aumentar la productividad y  reducir los gastos. El proceso de roscado no es ninguna excepción, pues los usuarios que realizan dicha operación requieren disminuir el tiempo en sus ciclos debido a que es de las últimas etapas en una pieza mecanizada.

Un modo de optimizar las operaciones de roscado es adoptando principios de  mecanizados de alta velocidad, como aquellos métodos aplicados en el fresado y en el torneado. En los procesos de maquinado es fundamental reducir al mínimo la rotura del machuelo.    El roscado por lo habitual ocurre después del proceso de mecanizado, es decir es el último paso, esto amplia los efectos negativos de una herramienta rota: exceso de costos, tiempo y frustración.

Escoger el machuelo correcto para roscar es crítico cuando se trata de roscado a alta velocidad HST*, los machuelos en HSS económicos, por ejemplo, no fueron diseñados para soportar o resistir  las condiciones de funcionamiento extremas que surgen en HST.

El carburo sólido en machuelos tiene la fuerza necesaria, la rigidez y la resistencia para soportar el calor generado durante HST, pero  fallan en materiales ferrosos como el acero. Una de las  desventajas de estos machuelos con filos de corte es la fragilidad del material.

Una solución al problema de la herramienta para HST es la generación nueva de machuelos  de formación de frío de carburo sólido. Ellos pueden roscar una variedad de materiales, incluyendo los no ferrosos, reduciendo al mínimo la fractura de la herramienta.

Tips básicos de formación en frío

Hay dos modos principales de producir una rosca con un machuelo: Por corte con un proceso que produce viruta, y por el procedimiento de formación en frío sin desprendimiento de viruta.  El roscado por machuelo convencional es más popular que el estilo de formado, a pesar de las limitaciones de la geometría del filo de corte del machuelo, La cual requiere espacio para la formación y salida de la viruta. Un diseño especial del filo es necesario para evitar la obstrucción y mejorar la evacuación.

En la formación en frío los machuelos no tienen filos, ya que estas herramientas son poligonales. La forma de la rosca en el machuelo es presionada en la pieza de trabajo, acentuando el material más allá de su deformación plástica. Esta acción es conocida como estampado que causa la deformación permanente de la pieza de trabajo.

Los machuelos de formación son recomendados para materiales que poseen propiedades de flujo plásticas, al menos 8% de elongación. Su dureza debería ser inferior de 35 a 40 HRc, los cuales incluyen materiales dúctiles. La fundición y aleaciones de metal duro no son buenos candidatos para el uso de machuelos de formado.

Ventajas del proceso de formado

·         Acabados finos, minimiza la corrosión de la rosca mejorando la resistencia a la abrasión.

·         Reducción de tiempos de ciclos de roscado debido al incremento de la velocidad de corte.

·         Como no se genera viruta de corte es un trabajo más limpio eliminando el trabajo de recolección de viruta.

·         Con los machuelos de formado se logra una alta precisión, y uniformidad de la rosca.

·         Debido a que los machuelos no tienen filos de corte, se incrementa la fuerza y rigidez minimizando la rotura del mismo.

·         Reducen el torque de la máquina mientras roscan debido al proceso de estampado.

·         Los machuelos de formado están disponibles para roscas con paso interrumpido, agujeros ciegos y pasantes reemplazando de esta forma machuelos especiales: Helicoidales, Gun, Paso Interrumpido.

La diferencia principal entre el roscado convencional y HST es que el último es desarrollado con una velocidad de husillo más alta. (En el roscado, 120 SFM son considerados " alta velocidad. ").

Los machuelos para HST existen en una gran variedad de recubrimientos incluyendo Nitruro de Titanio, y Carbonitruro de Titanio.

Materiales recomendados  para roscado en formación en frío:

·         Aceros suaves y bajos al carbón.

·         Aceros inoxidables.

·         Titanio no aleado.

·         Níkel, Aluminio, Cobre, Bronce, Latón, y Zinc.

Si una empresa decide implementar HST debería tener en consideración factores tales como la evaluación de sus operaciones de roscado corriente y si no produce constantemente roscas de gran precisión, lo más recomendable es no adoptar esta tecnología.

TRADUCCIÓN INGENIERO OSCAR MANRIQUE/ GERENTE TECNICO

Nota: Artículo publicado en Cutting Tool Engineering Magazin.

*HTS: (High  Speed Tapping roscado a alta velocidad).

*SFM: (Pies por minuto).