El mecanizado de agujeros en aluminio es un proceso que afecta a la funcionalidad, la integridad estructural y el rendimiento de las piezas de aluminio, especialmente en sectores como el de la electromovilidad. Para garantizar la eficiencia y unos resultados de alta calidad, los fabricantes deben hacer frente a problemas específicos, como los filos de aportación (BUE, por sus siglas en inglés) y el exceso de rebabas. En este artículo, Robert Smith, director de la oferta de mecanizado de agujeros y composites de la unidad de negocio de herramientas rotativas enterizas (SRT, por sus siglas en inglés) de Sandvik Coromant, especialista en herramientas de corte, ofrece consejos y trucos para el mecanizado de agujeros en aluminio.

Las interesantes características del aluminio, como su baja densidad, su alta relación resistencia-peso y su resistencia a la corrosión, lo convierten en el material idóneo para varias aplicaciones, incluida la electromovilidad. Sin embargo, el mecanizado de aluminio no está exento de desafíos, uno de los cuales es el taladrado de agujeros.

Un taladrado de agujeros preciso es tan importante para garantizar el correcto montaje como la funcionalidad y durabilidad de las piezas de aluminio. Por ejemplo, en el sector de la electromovilidad, la precisión de los agujeros permite fijar con seguridad los racks de batería, las cajas protectoras de los motores eléctricos y los conectores, y contribuye a garantizar una conductividad eléctrica y una estabilidad mecánica óptimas. La creación de agujeros precisos y fiables en aluminio presenta retos únicos, principalmente relacionados con la seguridad del proceso, los BUE y el exceso de rebabas.

Los BUE se producen cuando el material de la pieza se suaviza durante el taladrado, lo que hace que se adhiera a la broca y provoca un acabado superficial deficiente y un posible desgaste de la herramienta. Las rebabas excesivas son filos ásperos no deseados que se forman alrededor del agujero taladrado y afectan a la calidad y funcionalidad del producto final. Identificar estos problemas es el primer paso para aplicar estrategias eficaces en el mecanizado de agujeros.

Minimización de los filos de aportación y reducción de las rebabas

Para minimizar los BUE durante el mecanizado de agujeros en aluminio, es crucial elegir las herramientas de corte y las geometrías adecuadas. Las herramientas con diseños concretos combinadas con recubrimientos específicos pueden reducir los BUE. También es esencial seleccionar la calidad de broca y el recubrimiento adecuado. Sandvik Coromant ofrece soluciones avanzadas, como los recubrimientos de carbono diamante (DLC), que conservan el filo de corte afilado necesario para el mecanizado de agujeros en aluminio.

La reducción de rebabas es otro aspecto crítico del mecanizado de agujeros. El empleo de altas velocidades de avance y la utilización de diseños de herramientas específicos pueden ayudar a minimizar la formación de rebabas. Comprender las características de las distintas aleaciones de aluminio es esencial para el éxito del mecanizado de agujeros: las aleaciones de aluminio con mayor contenido de silicio, por ejemplo, presentan mayor resistencia, dureza y estabilidad térmica.

Normalmente, cuando se desarrolla una nueva línea de producción de automoción, se adopta un enfoque llave en mano. De este modo, se garantiza que la línea de producción esté diseñada para cumplir unos objetivos concretos, como la producción de 1000 piezas por turno. Una vez que todo está configurado en la fábrica, puede resultar difícil realizar ajustes o modificaciones importantes más adelante en el proceso de producción.

Por este motivo, Sandvik Coromant suele trabajar con sus clientes desde las primeras fases del proyecto, en colaboración con el fabricante de la máquina-herramienta, para garantizar que la herramienta de corte sea adecuada no solo para la máquina, sino para toda la línea de producción. Aunque los fabricantes de automoción ya son expertos en sus respectivos campos, resulta valioso introducir nuevos conceptos de la mano de expertos en herramientas de corte.

Tales conceptos incluyen el fresado intercambiable, un proceso de mecanizado que utiliza plaquitas de corte sustituibles para operaciones de fresado, o tecnologías innovadoras como la nueva calidad de Sandvik Coromant de carbono duro (DLC). Esta última ofrece un rendimiento superior en comparación con los recubrimientos de diamante auténtico, que son mucho más gruesos y pueden reducir la agudeza del filo de corte.

Datos de corte optimizados

La velocidad de corte, la velocidad de avance y la geometría de la herramienta influyen directamente en la eficiencia y la calidad del mecanizado de agujeros en aluminio. Estos parámetros deben ajustarse en función de la aplicación específica, las propiedades del material y el resultado deseado. La colaboración con fabricantes de herramientas para aprovechar su experiencia puede ayudar a determinar los parámetros más adecuados para un mecanizado de agujeros eficaz y de alta calidad.

Para ello, Sandvik Coromant ofrece una gama de soluciones optimizadas para el mecanizado de agujeros en aluminio, entre las que se incluye CoroDrill 860-NM.

La CoroDrill 860-NM se ha diseñado específicamente para el mecanizado de aluminio y ofrece excepcionales características de diseño y ventajas de rendimiento. Con una gama de diámetros de 3.0-20.0 mm y una profundidad de taladrado de 3-8 veces el diámetro, proporciona versatilidad para diversas aplicaciones. La herramienta incorpora refrigerante interior para una evacuación eficaz de la viruta y una mayor vida útil de la herramienta.

Por su parte, la CoroTap 100 & 400-N es una línea de productos optimizada y eficaz diseñada para ofrecer un gran rendimiento en aplicaciones de corte y roscado de formas ISO-N. De estas, la CoroTap 100 está diseñada con un canal recto y un recubrimiento duradero, lo que la hace ideal para una mayor productividad y seguridad del proceso al taladrar agujeros ciegos y pasantes. 

La CoroTap 400 es una herramienta de roscado de forma optimizada disponible en sustratos de HSS-E y metal duro. Permite un roscado eficaz y preciso. Tanto la CoroTap 100 como la 400 ofrecen una mayor productividad y seguridad del proceso, por lo que se utilizan ampliamente en la industria de la automoción para aplicaciones con aluminio.

El mecanizado de agujeros eficiente y de alta calidad en aluminio es vital para el éxito de la producción de piezas de aluminio en sectores como el de la electromovilidad. Al entender los retos, aplicar las estrategias adecuadas y utilizar herramientas y recubrimientos avanzados, los fabricantes pueden optimizar la productividad, cumplir los requisitos de la industria y mantener una ventaja competitiva en el mercado.