Materiales superduros y tecnología de corte avanzada: Del carburo a la próxima generación de herramientas Evolución y aplicaciones

Ya en 1926, investigadores alemanes desarrollaron con éxito el metal duro, que luego evolucionó hasta convertirse en innovadoras herramientas recubiertas de metal duro, convirtiéndose en una herramienta de corte indispensable durante más de 80 años. Además, herramientas como el PCD y el PCBN desempeñan un papel importante en el campo del corte.

En los últimos años, expertos y estudiosos se han centrado en dos nuevas tecnologías de materiales superduros: nuevos grados de PCBN para el mecanizado de alta velocidad de hierro fundido, metal duro recubierto de diamante para el taladrado de CFRP, y fresado frontal BL-PCD para el fresado directo de metal duro. Estas tecnologías y herramientas innovadoras han abierto nuevas posibilidades para el mecanizado, impulsando un desarrollo constante en el campo del procesamiento de materiales.

1. CBN para fresado de alta velocidad de hierro fundido
   Los cuerpos sinterizados de CBN se presentan en dos tipos: uno en el que las partículas de CBN están unidas con un aglutinante, y otro en el que una pequeña cantidad de material aglutinante une las partículas de CBN entre sí. El primero tiene una excelente resistencia al desgaste y se utiliza para el corte de acero templado, mientras que el segundo, con un mayor contenido de CBN y una buena conductividad térmica, se utiliza para hierro fundido, aleaciones resistentes al calor y piezas de PM.
2. Diamond-Co.
3. Herramientas recubiertas de diamante para el procesamiento de CFRP
   Una característica notable de los materiales compuestos son sus características mecánicas controladas mediante la combinación de materiales de matriz y refuerzo. El plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP) se utiliza ampliamente en maquinaria industrial como automóviles, helicópteros, dispositivos médicos y vehículos ferroviarios debido a su mayor resistencia a la tracción, gravedad específica y resistencia a la corrosión. En el sector aeroespacial, el CFRP es un material estructural fundamental que reduce el peso de las carrocerías de las aeronaves, mejorando la eficiencia del combustible y reduciendo los costes de mantenimiento.
4. Fresado directo de la fibra de carbono (CFRP).
5. Fresado directo de metal duro
   En los procesos de preparación de moldes, para mejorar la precisión de los mismos, se suele utilizar el fresado de extremos de metal duro recubierto para el fresado directo. A medida que los fabricantes exigen una mayor dureza para los moldes, han surgido herramientas de diamante policristalino (PCD), herramientas de carburo recubiertas de diamante y herramientas de diamante monocristalino (SCD) para el fresado directo de materiales duros.
6. Fresado directo de materiales duros.

Sin embargo, las herramientas PCD tradicionales carecen de la dureza necesaria para el fresado directo de moldes de carburo, y las SCD carecen de resistencia. El afilado tanto de las herramientas PCD como de las recubiertas de diamante también es insuficiente. Esto condujo al desarrollo del diamante nanopolicristalino sin ligante (BL-PCD). El BL-PCD tiene mayor dureza que el PCD y el SCD, y su afilado supera tanto al del PCD como al de las herramientas recubiertas de diamante, lo que lo hace ideal para el fresado directo de moldes de metal duro, especialmente para operaciones de acabado.