Broca integral de metal duro para acero y fundición MQS, de la serie WSTAR

La serie de brocas WSTAR “MWS” se ha ido expandiendo en cuanto a diámetros pequeños (diámetro mínimo de 0.5mm) hasta profundidades máximas de perforado (Máx. L/D30) como una serie para aplicaciones generales desde Abril del año 2002.
Posteriormente, se han lanzado expansiones a esta serie en forma de brocas de alta performance para el perforado en piezas de materiales varios; “MNS” para aluminio, “MHS” para el mecanizado en moldes y matrices, “MMS” para acero inoxidable.
Esta vez, la broca integral de metal duro “MQS” con agujeros de refrigeración interior ha sido lanzada para un mecanizado de alta performance y gran durabilidad en el mecanizado de acero y fundición.

 CARACTERÍSTICAS DE LA GEOMETRÍA

Se ha adoptado la tecnología de refrigeración TRI Cooling, ya aplicada en la serie “MMS”. Lo que posibilita una alta performance y gran durabilidad gracias a que incrementa la velocidad en que el refrigerante circula por la broca y controla la temperatura de corte.
El margen triple controla el flujo del refrigerante en la parte exterior, y disminuye el daño en el margen. Como resultado, la broca no sufre decrecimiento en el diámetro de la misma y puede mantener la exactitud por largo tiempo.

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El resultado de la simulación comparativa de la velocidad de flujo del refrigerante con la broca testeada y la broca MQS, demuestra que esta última provee de más líquido refrigerante que la convencional con agujero de refrigeración circular.

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El diseño de margen triple logra un flujo uniforme del refrigerante y previene posibles daños en el margen de forma eficiente. El flujo del refrigerante en la circunferencia exterior es llevado por medio de la sección b, ésta enfría y provee de lubricación a la sección a. El distribuir el daño a tres márgenes controla una posible disminución del diámetro de la broca durante el mecanizado y mantiene una elevada exactitud durante largo tiempo.

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CARACTERÍSTICAS DEL MATERIAL DE LA HERRAMIENTA

El nuevo recubrimiento PVD DP3020 fue desarrollado para acero y fundición. El recubrimiento es una capa (Al, Ti, Cr, Si) N recién desarrollada. La dureza del recubrimiento se mejoró al acumular (Al, Ti, Cr, Si) N y (Al, Cr) N de forma alterna y el recubrimiento consiste de múltiples capas. Además, este recubrimiento se destaca por su lubricidad, y extiende la vida útil de la herramienta de forma notable. (En el caso de mecanizado en acero al carbono, la durabilidad es duplicada).

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PROPIEDADES DEL NUEVO RECUBRIMIENTO

Dureza (Hv): 3300
Temperatura de oxidación: 1100°C
Coeficiente de fricción: 25% de reducción del recubrimiento convencional

COMPARACIÓN DE LA VIRUTA

La capacidad de refrigeración ha mejorado notoriamente por el efecto de la tecnología TRI Cooling. Las imágenes son una comparación de virutas. Las virutas de las brocas convencionales 1 y 2 van del color azul al púrpura. Esto muestra que la temperatura de corte es elevada. Por otro lado, porque la viruta de la MQS posee un brillo metálico, puede confirmarse el efecto de enfriamiento de la tecnología TRI Cooling.

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DURABILIDAD DE LA BROCA DE ACUERDO A LA EXACTITUD DEL PERFORADO

La data que figura abajo es el desgaste del margen y el sobretamaño del agujero hasta una longitud de corte de 57 metros con refrigeración por niebla. Los otros dos productos competidores son brocas con agujero de refrigeración y doble margen.
En la broca MQS se muestra que el desgaste en el margen y las secciones guía es mínimo y el sobretamaño del agujero se mantiene estable durante el proceso. Las brocas de los competidores muestran un desgaste marcado en el margen y el sobretamaño del agujero se ha deteriorado rápidamente al llegar a los 40 metros de longitud de corte. Esto resulta en un mecanizado muy inestable.
En cuanto a la broca MQS, el daño en el margen es menor y el sobretamaño del agujero es más estable y sin un decrecimiento abrupto del diámetro del agujero, como si se produjo en las brocas de la competencia. La broca MQS puede mantener un gran exactitud durante el perforado.

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REFRIGERACIÓN DE LA BROCA MQS

Perforado con aceite soluble al agua

En el caso del perforado en acero al carbono (JIS-S50C) con soluble, se produce adhesión de material y astillamiento en el filo de la broca convencional 1 antes de llegar a los 60 metros de longitud de corte. Por otra lado, el desgaste en la broca MQS muestra que el desgaste fue mínimo. Consecuentemente, la broca MQS logra una durabilidad 1.5 veces mayor a la broca convencional 1.

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Perforado con refrigeración por niebla

En el caso del perforado en acero al carbono (JIS-S50C) por niebla, en la broca convencional 2, el desgaste en el filo periférico y margen son notables al aproximarse a los 50 metros de longitud de corte.
En la broca MQS, el desgaste del filo y margen es muy pequeño sobrepasando los 60 metros de longitud de corte.
Consecuentemente, esta broca logra una durabilidad mayor al doble que la convencional 2.

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EXACTITUD EN EL PERFORADO

La broca MQS logra una redondez, rectitud y aspereza superficial excelentes. Elementos como la rigidez de la broca, concentricidad, resistencia al corte, propiedades de guía y disminución de la temperatura durante el corte por la tecnología TRI Cooling, etc., estas características combinadas logran la elevada exactitud en el perforado. Sin embargo, su característica principal es la rigidez de la broca, la cual es lograda gracias a la robustez del cuerpo de la misma, que es de 23 a 28% superior a otras brocas de la serie MWS.

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MATERIALES PARA MECANIZAR

Las brocas MQS pueden mecanizar una gran variedad de materiales, entre ellos, acero ligero, acero al carbono, acero aleado, fundición y fundición nodular.

La broca MQS, así como también el resto de la serie WSTAR, demuestra una vez más la excelente performance que logran, en el mecanizado, las herramientas de corte de Mitsubishi Materials Corp., gracias a una constante investigación, desarrollo y aplicación de nuevas tecnologías en herramientas de corte.

Autor : Ing. Yoshio Hirakawa
Centro de Tecnología en Mecanizado, División Carburo y Herramientas
Productos y Herramientas de la industria Pulvimetalúrgica
MITSUBISHI MATERIALS CORPORATION