Tipos de herramientas de corte para mecanizado

A continuación ofrecemos una guía detallada para entender los tipos, la diversidad y las especificaciones de las diferentes herramientas de corte en la industria del mecanizado.

Descubre nuestro extensísimo catálogo de plaquitas y portaherramientas. Herramientas de corte para torneado, roscado, fresado, taladrado, tronzado, ranurado, mandrinado y escariado.

1. Tipos de herramientas de corte según el proceso de mecanizado a realizar

1.4. Para roscado (threading).

· MÁQUINA-HERRAMIENTA EMPLEADA: FRESADORA.

El roscado es un proceso de mecanizado para formar una rosca helicoidal de máxima precisión. Esta rosca helicoidal puede realizarse en el interior de un orificio previamente realizado mediante un proceso de taladrado o fresado, lo que daría lugar a una tuerca, o en el exterior de un cilindro metálico, lo que fabricaría un tornillo. Por tanto, podemos concluir que el roscado se utiliza, sobre todo, durante la fabricación de dispositivos de sujeción, como son los mencionados tornillos y tuercas, aunque esas son solamente dos de las múltiples aplicaciones que tienen las herramientas de corte para procesos de roscado.

Dependiendo de diferentes factores (como el tipo de pieza a roscar, el tiempo que quiere emplearse en esta operación y la cantidad de roscas que haya que hacer) este complejo proceso puede hacerse con macho o con placa.

Para lograr este acabado cónico perfecto sin vibraciones, es fundamental contar con herramientas de alta calidad.

1.6. Para escariado (reaming)

· MÁQUINA-HERRAMIENTA EMPLEADA: TALADRADORA , TORNO O FRESADORA.

El escariado es el paso lógico posterior al taladrado cuando la precisión es innegociable. Mientras que una broca elimina el material masivo para crear un agujero, esta operación rara vez deja un acabado superficial perfecto ni una tolerancia dimensional exacta (H7, por ejemplo). Aquí es donde entra el escariado. Este proceso consiste en agrandar ligeramente un agujero previamente taladrado para llevarlo a su diámetro exacto con un acabado superficial de espejo (baja rugosidad). La herramienta de corte empleada se denomina «escariador». A diferencia de las brocas, los escariadores no tienen punta cortante para iniciar el orificio; en su lugar, disponen de filos rectos o helicoidales a lo largo de su cuerpo cilíndrico que arrancan una cantidad minúscula de viruta (apenas unas décimas de milímetro). Existen escariadores de mano y de máquina. En el entorno industrial CNC, los escariadores de metal duro o HSS-E son vitales para alojar pasadores, rodamientos y componentes que requieren un ajuste de precisión.

1.7. Para mandrinado (boring)

· MÁQUINA-HERRAMIENTA EMPLEADA: MANDRINADORA, TORNO O FRESADORA.

Si el escariado busca suavidad y ajuste, el mandrinado busca geometricidad y rectitud. El mandrinado es un proceso de mecanizado interior que se utiliza para agrandar un agujero existente, pero con una diferencia clave respecto al taladrado: su objetivo principal es corregir la posición del agujero, asegurar su concentricidad y lograr que sea perfectamente redondo y recto. Imagina que una broca se ha desviado ligeramente al perforar una pieza profunda; el escariador seguiría esa desviación. El mandrinado, sin embargo, utiliza una herramienta de un solo punto de corte (generalmente una barra con una plaquita insertada) que «barre» el interior del cilindro corrigiendo la trayectoria. Las herramientas de mandrinado pueden ser cabezales de mandrinar (ajustables micrométricamente para lograr diámetros muy precisos en fresadoras) o barras de mandrinar (comunes en tornos). Es una operación crítica en la fabricación de cilindros de motores, cajas de cambios y cualquier pieza donde la alineación de ejes sea vital.

1.8. Para tronzado y ranurado (parting off and grooving)

· MÁQUINA-HERRAMIENTA EMPLEADA: TORNO.

Aunque a menudo se agrupan, son dos operaciones con fines distintos pero que utilizan herramientas de corte muy similares, caracterizadas por su estrechez y profundidad.

· El ranurado: Consiste en abrir canales o gargantas en la superficie cilíndrica de la pieza (ranurado exterior) o en su interior (ranurado interior). Estas ranuras son esenciales para alojar juntas tóricas (O-rings), anillos de seguridad (Circlips) o simplemente para crear cuellos de salida de rosca.

· El tronzado: Es la operación final del torneado. Consiste en separar la pieza ya mecanizada de la barra de material bruto. La herramienta avanza perpendicularmente al eje de rotación hasta llegar al centro, cortando la pieza por completo. Para ambos procesos, la evacuación de la viruta es el gran desafío, ya que la herramienta trabaja «encajonada» entre paredes de material. Por ello, es fundamental utilizar lamas y plaquitas de tronzado y ranurado con rompevirutas específicos y recubrimientos de alta calidad (como el TiAlN) que soporten el calor concentrado y eviten que la viruta se atasque y rompa la herramienta.

1.9. Para aserrado (sawing)

· MÁQUINA-HERRAMIENTA EMPLEADA: SIERRA DE CINTA O SIERRA CIRCULAR.

A menudo olvidada en las guías de mecanizado, el aserrado es, en realidad, el primer proceso de corte en casi cualquier taller industrial. Antes de que una pieza llegue al torno o a la fresadora, debe ser cortada desde una barra, perfil o tocho de materia prima (acero, aluminio, latón, etc.) a una longitud manejable. El aserrado es un proceso de desbaste que busca eficiencia y rapidez, no un acabado final. Las herramientas de corte utilizadas aquí se dividen principalmente en dos:

1. Hojas de sierra de cinta: Son bandas metálicas flexibles y dentadas que giran en un bucle continuo. Son ideales para cortar grandes diámetros y perfiles estructurales. La clave está en elegir el paso de diente (TPI) adecuado según la dureza y el espesor del material.

2. Discos de corte o sierras circulares: Discos dentados de acero rápido (HSS) o con dientes de carburo, utilizados para cortes rápidos y precisos en perfiles más pequeños o materiales no ferrosos. Elegir una buena hoja de sierra (bimetálica o de metal duro) es vital para mantener la rectitud del corte y ahorrar dinero, ya que un corte torcido obligará a realizar más pasadas de refrentado en el torno posteriormente, desperdiciando tiempo y material.

1.10. Para punzonado y cizallado (Punching and shearing)

· MÁQUINA-HERRAMIENTA EMPLEADA: PUNZONADORA O CIZALLA.

Aunque a menudo se clasifican dentro del ámbito de la deformación metálica pesada, el punzonado y el cizallado son procesos de corte por cizalladura absolutamente fundamentales en cualquier taller de mecanizado, calderería o carpintería metálica moderna. A diferencia de los procesos de arranque de viruta tradicionales (como el taladrado), el punzonado permite crear orificios de diversas geometrías (redondos, cuadrados, oblongos o con formas especiales bajo demanda) mediante la aplicación de una presión mecánica o hidráulica extrema. Esta operación se basa en la acción coordinada de un punzón que impacta sobre una matriz, garantizando una rapidez de ejecución y una repetibilidad que el taladrado convencional no puede igualar en piezas de chapa o perfiles de espesor medio.

Por su parte, el cizallado representa el método más eficiente y limpio para el corte lineal de chapas y perfiles metálicos de gran longitud. Es el proceso primario por excelencia, sirviendo como el paso inicial crítico antes de que cualquier pieza pase a fases posteriores de fresado o torneado. En el entorno industrial de alta exigencia, disponer de punzones, matrices y cuchillas de cizalla de alta resistencia no es un lujo, sino una necesidad técnica para evitar rebabas excesivas, deformaciones indeseadas en el material y para prolongar la vida útil de la maquinaria. Si buscas la máxima precisión en el corte de chapa y perfilería, te invitamos a explorar nuestra sección especializada en herramientas para punzonar y serrar, donde contamos con miles de referencias de alta precisión listas para el servicio inmediato.

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2. Tipos de herramientas de corte para mecanizado según su material de fabricación

Aclaración sobre los tipos de herramientas para mecanizado según su material de fabricación

Dentro de la industria del mecanizado hay muchos tipos de herramientas de corte y perforación. Pero antes de profundizar en los materiales de fabricación, es vital entender cómo se presenta la herramienta físicamente en el mercado actual, ya que esta elección determina directamente la rentabilidad, la velocidad de producción y el coste por pieza de tu proceso productivo:

• Herramientas integrales (Solid Tools): Son aquellas fabricadas íntegramente en una sola pieza de material técnico (normalmente Metal Duro o Acero de Alta Velocidad). Son extremadamente precisas, rígidas y robustas, siendo la opción indiscutible para herramientas de diámetros pequeños o aplicaciones que requieren una tolerancia de acabado muy estrecha. Su gran ventaja es la estabilidad estructural, aunque presentan el inconveniente de que, cuando el filo se desgasta, la herramienta debe ser reafilada (si su geometría lo permite) o sustituida por completo, lo que genera un coste de reposición total.

• Herramientas de plaquitas intercambiables (Indexable Tools): Este sistema ha revolucionado el mecanizado CNC moderno. Consisten en un cuerpo o portaherramientas de acero aleado altamente resistente al que se le fijan, mediante tornillos de precisión o bridas de sujeción, unas pequeñas puntas de corte intercambiables llamadas plaquitas o insertos de metal duro. La gran ventaja de este sistema es doble: Económica y logística. Cuando el filo de corte se desgasta, el operario simplemente gira la plaquita para utilizar otro de sus filos (algunas tienen hasta 8 filos útiles) o la sustituye por una nueva en cuestión de segundos, manteniendo el portaherramientas intacto en la máquina. Esto reduce drásticamente los tiempos de parada y el coste de consumibles. En Ugarte Suministro Industrial disponemos de un extenso catálogo de plaquitas de metal duro con recubrimientos de última generación (TiN, TiAlN, Al2O3) optimizados para cada tipo de material, desde aceros dulces hasta superaleaciones.

Dependiendo del material con que se hayan fabricado, la segunda de las clasificaciones posibles quedaría así:

2.1. Acero al carbono (carbon steel).

Es un metal económico que se utiliza para fabricar herramientas que funcionan a baja velocidad. El acero al carbono es resistente a la abrasión y puede realizar cortes definidos en la mayoría de las tareas. Sin embargo, la dureza de los aceros al carbono comienza a fallar alrededor de los 200-250 grados centígrados, por lo que no es el ideal para las tareas de mecanizado más modernas. El acero al carbono se usa para fabricar varios tipos de herramientas de corte, como fresado, torneado, conformado y brocas helicoidales, y se usa principalmente para cortar materiales más blandos como aluminio, magnesio y latón.

2.2. Carburo cementado para mecanizado (cemented carbide).

El carburo cementado está hecho de algunos diversos metales como el carburo de tantalio, carburo de tungsteno o carburo de titanio, y utiliza cobalto como aglutinante para unirlos. Las herramientas de corte fabricadas con este material son extremadamente duraderas. Pueden funcionar correctamente bajo estrés y temperaturas muy por encima de los 1000 grados centígrados.

2.3. Acero de alta velocidad (high speed steel).

Este material está hecho con una variedad de elementos de aleación como tungsteno, molibdeno, cromo y otros. La mayoría de las herramientas que utilizan acero de alta velocidad incluyen con un refrigerante para aumentar su vida útil. Esto se debe a que comienzan a fallar a los 650 grados centígrados. El acero de alta velocidad se usa con mayor frecuencia en taladros, tornos de un solo punto, fresas y brocas.

2.4. Acero de alta velocidad al Cobalto (HSS-E / HSS-Co)

El acero rápido al cobalto es, probablemente, el material más equilibrado, versátil y solicitado en el suministro industrial para trabajos exigentes sobre materiales de difícil mecanización. Al añadir un porcentaje de cobalto (generalmente un 5% en el grado M35 o un 8% en el grado M42) a la aleación estándar de acero rápido (HSS), se consigue mejorar una propiedad mecánica vital: la dureza al rojo o estabilidad térmica.

Esta característica técnica permite que la herramienta mantenga su dureza estructural y su capacidad de corte a temperaturas mucho más elevadas que el HSS convencional, evitando que el filo se ablande o se «queme» durante el proceso. El cobalto es el aliado imprescindible cuando trabajamos con materiales de gran tenacidad o tendencia al endurecimiento, siendo el estándar por excelencia para el taladrado, roscado y fresado de aceros inoxidables (AISI 304 o 316), aceros de alta resistencia, fundiciones y aleaciones especialmente abrasivas.

Invertir en herramientas de cobalto supone una mejora inmediata en la productividad del taller: permiten velocidades de corte superiores y reducen el riesgo de rotura de la herramienta por fatiga térmica. Si en tu producción diaria te enfrentas a materiales duros que destruyen rápidamente las brocas estándar, las herramientas de HSS-E representan la mejor inversión en términos de rendimiento y durabilidad. Puedes consultar nuestra amplia gama de soluciones profesionales en brocas y fresas de cobalto Phantom, fabricadas bajo los más estrictos estándares de calidad europea para ofrecer el máximo rendimiento en el sector del metal.

2.5. Herramientas de corte fabricadas de diamante (diamond).

Es la más beneficiosa que se puede comprar, ya que brinda una conducción térmica extremadamente alta, un coeficiente de fricción bajo, una resistencia extrema a la abrasión y una expansión térmica increíblemente baja. Es la mejor elección para la precisión y el acabado de la superficie.

2.6. Nitruro de boro cúbico (cubic boron nitride).

En un lugar muy cercano a las herramientas de corte de diamante, las herramientas de nitruro de boro cúbico ofrecen una durabilidad similar. Pero aún se quedan cortas debido a calificaciones ligeramente más bajas en todos los ámbitos.

2.7. Herramientas de corte para mecanizado fabricadas de cerámica (ceramic).

El nitruro de silicio y el óxido de aluminio son los dos materiales cerámicos más comunes utilizados en herramientas de corte. Ofrecen una alta resistencia a la compresión y tienen una tasa de hasta 1800 grados centígrados antes del deterioro. Además, las herramientas de baja conductividad térmica y baja fricción fabricadas con cerámica generalmente no requieren refrigerante y brindan un acabado superficial superior.