Ligero, versátil, exigente: el aluminio requiere herramientas potentes, procesos estables y una coordinación precisa de todos los parámetros para el mecanizado en serie. Ya sea en la construcción de automóviles, en tecnología médica, en la construcción de máquinas e instalaciones o en electrónica: las aleaciones de aluminio combinan bajo peso con buena resistencia, alta resistencia a la corrosión y excelente reciclabilidad. A pesar de su buena maquinabilidad, el material presenta constantemente desafíos para el usuario. Especialmente en el fresado, las adhesiones, los bordes de acumulación o el flujo de virutas incontrolado pueden afectar la seguridad del proceso. Por lo tanto, la coordinación precisa de la geometría de la herramienta, el material de corte, los datos de corte y el refrigerante es crucial para un mecanizado económico. Paul Horn GmbH ofrece con su cartera de herramientas numerosos sistemas que permiten un mecanizado económico.
La importancia global del aluminio se refleja en las cifras de producción. A nivel mundial, se producen más de 60 millones de toneladas del metal ligero cada año, siendo Asia, y especialmente China, un motor clave. El aluminio es el tercer elemento más abundante en la corteza terrestre, después del oxígeno y el silicio, pero solo se encuentra en forma combinada. La obtención industrial se realiza a partir de bauxita mediante el proceso Bayer y la posterior electrólisis de fusión.
A través de elementos de aleación específicos como silicio, magnesio, cobre o zinc, se pueden ajustar las propiedades mecánicas, lo que a su vez tiene efectos directos sobre el comportamiento de mecanizado.
Tendencia de adhesión pronunciada
Al fresar aluminio, las propiedades específicas del material se hacen especialmente evidentes. La baja dureza y la baja temperatura de fusión favorecen altas velocidades de corte, pero al mismo tiempo conducen a una pronunciada tendencia de adhesión. Sin medidas adecuadas, pueden formarse bordes de acumulación que afectan negativamente tanto la calidad de la superficie como la vida útil de las herramientas. Por lo tanto, las herramientas de fresado modernas para aluminio se caracterizan por bordes afilados, superficies de viruta pulidas y geometrías de forma de viruta especiales que apoyan un fácil flujo de virutas. Además, se utilizan recubrimientos con altas propiedades de deslizamiento o, dependiendo de la aplicación, bordes intencionadamente sin recubrimiento para maximizar la nitidez.
HORN ofrece un programa integral de herramientas de fresado para el mecanizado de aluminio, que abarca desde fresadoras de carburo sólido hasta herramientas de fresado circulares y soluciones PKD y MKD. Especialmente en el fresado con altos volúmenes de viruta, las herramientas de un solo filo o de doble filo con grandes espacios para virutas juegan un papel central. Permiten altas velocidades de avance y de corte sin obstaculizar el flujo de virutas. Las aplicaciones típicas son el fresado de cavidades, el fresado de inmersión y el desbaste de componentes de aluminio con grandes eliminaciones de material.
Diamante policristalino
Para tareas más exigentes y largas vidas útiles, se utilizan principalmente herramientas con recubrimiento de diamante. El diamante policristalino es ideal para el fresado de aleaciones de aluminio debido a su alta resistencia al desgaste y baja tendencia de adhesión, especialmente en grandes cantidades. Los bordes de corte afilados permiten obtener altas calidades de superficie y procesos estables incluso con parámetros de corte altos. Además de las operaciones de torneado clásicas, el PKD se ha establecido especialmente en el área de fresado, por ejemplo, en el fresado plano de componentes estructurales o en el fresado de contornos de geometrías complejas.
En los últimos años, Horn ha ampliado constantemente su cartera de PKD y hoy ofrece, además de plaquitas de corte intercambiables con PKD, herramientas de fresado de corte fijo diseñadas específicamente para el mecanizado de alto rendimiento. Estas herramientas se presentaron por primera vez en 2024 en un programa estandarizado y cubren numerosas aplicaciones, no solo en aluminio, sino también en otros materiales no ferrosos. El sistema de herramientas permite una alta rigidez y precisión de redondeo, lo que se traduce directamente en calidad de superficie y estabilidad del proceso.
Nuevos potenciales en el mecanizado de alto rendimiento
Un ejemplo de esto es el sistema de cabezales intercambiables DG con filos de PKD, que se basa en un sistema de carburo existente y se ha ampliado con filos recubiertos de diamante. Gracias a su diseño modular, están disponibles diferentes variantes de vástago de acero o carburo, lo que hace que el sistema también sea adecuado para aplicaciones con grandes voladizos. Otro punto destacado es un sistema de fresado plano con propiedades de redondeo y plano precisas. La alta rigidez de este sistema permite valores de corte que llevan incluso a fresadoras potentes al límite, y abre nuevos potenciales en el mecanizado de alto rendimiento.
Para aplicaciones con los más altos requisitos ópticos, como en la construcción de herramientas y moldes, se utiliza además el mecanizado de alta brillantez con diamantes monocristalinos. También en el fresado, este material de corte permite calidades de superficie que hacen innecesario el pulido posterior. Esto no solo ahorra tiempo, sino que también aumenta la reproducibilidad de la calidad de los componentes. Especialmente en componentes cuya superficie se recubrirá o cromará posteriormente, esta seguridad del proceso es una ventaja decisiva.
Calidad constante durante largos ciclos de trabajo
El uso creciente de componentes de aluminio, por ejemplo, a través de nuevas tecnologías de fabricación como el Gigacasting en la construcción de automóviles, subraya la importancia de soluciones de fresado potentes. Al mismo tiempo, el uso de materiales está cambiando, lo que plantea nuevas exigencias de flexibilidad y precisión. Por lo tanto, las herramientas de fresado modernas no solo deben permitir altas tasas de eliminación, sino también garantizar una calidad constante durante largos ciclos de trabajo. Con conceptos de herramientas coordinados, materiales de corte innovadores y geometrías específicas de aplicación, se pueden cumplir estos requisitos y optimizar de manera sostenible el mecanizado económico del aluminio.
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