Perforado más efectivo de agujeros profundos con MQL

Un número creciente de talleres están considerando la “utilización de lubricación de cantidad mínima” (MQL, por su sigla en inglés). El proceso MQL entrega una cantidad muy pequeña de refrigerante al filo de corte de la herramienta en forma de un aceite húmedo o aerosol, de forma opuesta a las técnicas tradicionales de inundación de la pieza de trabajo y la herramienta con un volumen sustancial de refrigerante líquido.

El lubricante se mezcla con aire para formar la mezcla deseada de aire y aceite, enviando luego el aerosol al filo de corte por medio de ductos en la herramienta. Solo una cantidad muy pequeña del aerosol se deja en la viruta, en la pieza de trabajo y en la máquina durante la operación de corte.

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El MQL reduce los costos de mecanizado al eliminar no solo el gran volumen de refrigerante usado en las operaciones húmedas convencionales sino también el equipo auxiliar y la energía necesarios para mantener un gran sistema de refrigerante central. El MQL también crea un ambiente de manufactura más limpio y seguro, lo cual es benéfico para la salud, tanto del equipo usado en el taller como de los empleados que trabajan allí.

Sin embargo, al usar el MQL con largas brocas de acero rápido (HSS) que tienen un diseño de un solo margen, normalmente se requieren muchos ciclos de ingreso y salida para proporcionar estabilidad y una adecuada evacuación de viruta.

En cambio, las brocas Aqua EX MQL de Nachi usan una geometría de doble margen para permitir perforado MQL con relaciones de longitud a diámetro (L/D) de hasta 30:1 sin consumo de tiempo en ciclos de entrada y salida de la broca (también se pueden fabricar órdenes especiales para relaciones L/D de hasta 50:1). La compañía indica que estas brocas son apropiadas para creación de agujeros para paso de aceite de cigüeñales, agujeros para enfriamiento de moldes y aplicaciones similares que requieren agujeros profundos de pequeño diámetro.  

De acuerdo con la compañía, el doble margen de las brocas EX MQL incrementa la rectitud de las perforaciones y la estabilidad al controlar mejor el doblado y ensanchamiento de la broca, en comparación con los diseños de un solo margen. Además, según se indica, un filo de corte en forma de J con forma de centro hueco rompe a la fuerza las virutas curvadas, mientras un diámetro óptimo de red ofrece un adecuado balance entre capacidad de remoción de viruta y rigidez de la herramienta.

Las brocas EX MQL tienen una base de TiAlN además de un recubrimiento con capa nanométrica de AlCrTi para resistencia al calor y al desgaste. Adicionalmente, una película lubricante se aplica sobre la capa de recubrimiento para facilitar la evacuación y limitar el empaquetado de la viruta. Este recubrimiento es aplicado solo sobre la punta de la broca, lo cual amplía la vida útil de la rueda abrasiva cuando se reafila la broca (las brocas pueden reafilarse y recubrirse hasta cinco veces).

Un corte de prueba llevado a cabo por la compañía muestra la diferencia en desempeño entre una broca Aqua EX MQL y una broca de acero rápido convencional de un solo margen en la creación de un agujero de 5 mm con una profundidad de 100 mm en acero al carbono S53C. Con una velocidad de corte de 20 m/min y una tasa de alimentación de 150 mm/min, la broca de acero rápido hizo el agujero en 51 segundos y requirió siete ciclos de entrada y salida de la broca. La broca Aqua EX MQL hizo el agujero en 10 segundos, sin necesidad de ciclos de entrada y salida, con una velocidad de corte de 80 m/min y una tasa de alimentación de 750mm/min.

Las brocas EX MQL se ofrecen en versiones L/D de 10:1  y 15:1, en diámetros que están entre 1.0 y 2.0 mm. La versión de 20:1 se ofrece para diámetros entre 1.0 y 10.0 mm; las versiones L/D de 25:1 y de 30:1 se ofrecen en diámetros de 3.0 y 10 mm. La compañía recomienda agujeros guía de preperforado hasta una profundidad de entre dos y tres veces el diámetro antes de la operación de perforado de agujero profundo.