Traducción del artículo original publicado por Kennametal en su blog oficial el 14 de septiembre de 2022. Puedes leer el artículo en inglés aquí: Kennametal – How to Choose the Right Carbide Drill Bit

Durante tanto tiempo como los humanos han estado fabricando cosas (lo cual es un tiempo muy largo), han necesitado hacer agujeros en ellas. Desde aproximadamente la época de la Primera Revolución Industrial, esa tarea se ha logrado con brocas: trozos de metal muy duro en forma de lápiz que, cuando se giran, crean un agujero redondo y, con suerte, preciso en la pieza de trabajo deseada. Este breve tutorial explicará por qué el carburo de tungsteno (WC) se considera generalmente la primera opción para esta herramienta de corte tan importante: la broca.

Los talleres de maquinado y los fabricantes de metal han recurrido durante mucho tiempo al acero rápido (HSS) y a las brocas de acero con cobalto para sus necesidades de barrenado. De hecho, las primeras herramientas HSS se desarrollaron hace más de un siglo, con el cobalto llegando poco después. Estas herramientas de corte para todo propósito son resistentes, fáciles de usar y económicas, lo que las convierte en las favoritas de instalaciones de mantenimiento y reparación, talleres de maquinado y fabricantes que enfrentan una amplia variedad de materiales de trabajo.

A pesar de esta impresionante historia, hay solo un problema con las brocas HSS: son lentas. En comparación con su contraparte más moderna —el carburo de tungsteno—, el HSS opera a aproximadamente una cuarta parte de la velocidad de corte y, además, con tasas de penetración mucho más bajas. Concedido, algunos talleres tienen necesidades limitadas de barrenado, o solo perforan materiales blandos como plástico y madera; a menos que estén buscando mayor precisión o una vida útil de herramienta más prolongada, el HSS está perfectamente bien. Pero para los talleres interesados en maximizar la productividad en sus tornos CNC y centros de maquinado, las brocas de carburo sólido, indexables y modulares son la elección clara.

Tamaños de Brocas

Irónicamente, es el tamaño del agujero lo que a menudo determina cuál de estos tres estilos de broca usar. Esto se debe a que, a pesar de todos sus muchos beneficios, el carburo es un material bastante costoso. Los fabricantes de herramientas de corte han descubierto, por lo tanto, que las brocas de carburo de más de 3/4″ aproximadamente de diámetro son prohibitivamente caras para la mayoría de los talleres. Para sortear esta limitación, algunos fabricantes de herramientas ofrecen brocas con mango de acero con puntas de carburo soldadas, o con más frecuencia, las llamadas brocas “indexables”.

Como su nombre lo indica, las brocas indexables cuentan con insertos de carburo rectificados con precisión que se pueden indexar a dos o más posiciones. Esto proporciona la resistencia al desgaste y la mayor productividad del barrenado con carburo, pero a un precio más económico. Sin embargo, la relativa suavidad del cuerpo de acero que rodea los insertos de carburo puede eventualmente crear problemas como el “lavado de viruta” y la deformación del bolsillo, lo que lleva a una falla prematura del inserto.

La solución para algunos fabricantes de herramientas de corte ha sido desarrollar brocas modulares de carburo. Estas presentan un “frente completamente sólido” a la pieza de trabajo, eliminando cualquier posibilidad de bolsillos desgastados o movimiento del inserto. Y aunque son ligeramente más caras que sus contrapartes indexables, estas herramientas modulares hacen un excelente trabajo al equilibrar entre el carburo sólido y las alternativas de menor costo y menor productividad.

Tipos de Brocas

Eso nos lleva a la pregunta: ¿cuáles son las mejores brocas de carburo sólido para metal? Como con muchas otras cosas en el mundo del maquinado, la respuesta depende del tipo de metal que estás perforando. Las geometrías y recubrimientos requeridos para el barrenado eficiente en aluminio son muy diferentes de los necesarios para aceros inoxidables, fundiciones y superaleaciones resistentes al calor (HRSA). E incluso dentro de estos y otros grupos de materiales, puede haber diferencias significativas en la selección de brocas.

Para ilustrar, considera la familia del acero inoxidable, que se divide en cuatro clases —austenítico, ferrítico, martensítico y dúplex— basadas en la estructura del grano y la composición química. La primera de estas (que a su vez contiene una docena o más de aleaciones distintas) es alta en níquel y cromo, lo que la hace extremadamente resistente, resistente a la corrosión y muy difícil de perforar, ya sea con carburo sólido o no.

En este caso, se necesita una broca diseñada para materiales de viruta larga, con una alma delgada y una ranura en la punta que saque las virutas hacia arriba y fuera del agujero. Presta atención también al tratamiento superficial de la broca: una herramienta recubierta con AlTiN (nitruro de titanio y aluminio) soportará las altas cantidades de calor generadas al perforar aceros inoxidables austeníticos de la serie 300.

Por el contrario, el acero inoxidable martensítico de la serie 400 contiene menos cromo, muy poco níquel y mayores cantidades de carbono. Por lo tanto, es mucho más fácil de maquinar, generando virutas cortas y menos calor que otros aceros inoxidables. Aquí, una broca multipropósito o universal funcionará bastante bien, a menos que el metal esté endurecido, en cuyo caso se debe usar una broca de carburo sólido optimizada para esa aplicación. Se puede dar un consejo similar sobre el barrenado en fundiciones, aceros aleados, aluminios y superaleaciones.

Mejores Brocas de Carburo para Metal

Este último punto es importante recordar. Para los talleres que mecanizan cantidades de producción más bajas y una gran variedad de metales, la broca correcta suele ser una universal como la mencionada anteriormente. Estas tienen geometrías y recubrimientos que funcionan bien en múltiples grupos de materiales y, como la mayoría de las brocas de carburo sólido, tienen refrigeración a través de la herramienta, una característica que mejora la productividad sin importar lo que estés perforando.

Sin embargo, para volúmenes de piezas más altos, una broca de carburo específica para el material suele ser la opción más efectiva. Sí, esto significa un precio ligeramente más alto y un inventario de herramientas más grande, pero los talleres que están dispuestos a hacer estas pequeñas inversiones son fácilmente recompensados con mejor calidad de piezas, procesos de maquinado más predecibles, mayor vida útil de la herramienta y menor costo por pieza. Y para cualquier taller de maquinado que busque una estrategia de producción lights-out, las brocas de carburo optimizadas para un material o aplicación específica son imprescindibles.

Como hemos visto, no hay una respuesta simple a la pregunta “¿cuál es la mejor broca de carburo?”. La solución, por lo tanto, es consultar con un proveedor de herramientas de corte con experiencia. Haz pruebas, destina tiempo suficiente para evaluar y asegúrate de documentar los resultados. Pronto estarás en camino hacia un barrenado más productivo y rentable.

En TezaTools, como distribuidores autorizados Kennametal, nos enfocamos no solo en vender la herramienta, sino en proporcionar la asesoría que asegura que cada herramienta rinda al máximo de sus capacidades.