Torneado duro

El torneado duro es un proceso de mecanizado de alta precisión para el acabado de materiales endurecidos por encima de 45 HRC.

La pieza gira en un dispositivo de sujeción controlado por CNC mientras un material de corte extremadamente resistente al desgaste -normalmente CBN (nitruro de boro cúbico) o cerámica - mecaniza la superficie. El resultado es una calidad de rectificado en un solo paso de mecanizado.

A diferencia del rectificado, el torneado en duro ofrece una mayor flexibilidad de geometrías, ya que se pueden mecanizar superficies planas, interiores, exteriores y roscadas en una sola operación de sujeción. La cadena del proceso se acorta, se reduce el consumo de energía y también es posible el mecanizado en seco. Esto hace que el proceso sea especialmente económico para componentes complejos con simetría de rotación con elevados requisitos en cuanto a precisión dimensional, precisión de forma y calidad de superficie.

El torneado en duro se utiliza para aceros templados y aleaciones especiales con rangos de dureza entre 45 y 68 HRC. Los materiales típicos son:

• Aceros para rodamientos: 100Cr6 (1.3505), 16MnCr5 (1.7131)
  
• Aceros para herramientas: X155CrVMo12-1 (1.2379), X38CrMoV5-1 (1.2343)
  
• Aceros de calidad: 42CrMo4 (1.7225), 34CrNiMo6 (1.6582)
  
• Aleaciones de níquel y titanio: Inconel 718, Ti-6Al-4V
  
• Superficies con revestimiento duro: TiN, CrN, AlTiN
  

Las plaquitas de corte de CBN se utilizan cuando se alcanzan durezas superiores a 55 HRC, así como materiales de corte cerámicos (Al₂O₃ + TiC) para aplicaciones resistentes a altas temperaturas.

Los valores de corte, ángulos de desprendimiento y estrategias de refrigeración optimizados dan como resultado procesos de bajo desgaste con calidades de superficie constantes. Dependiendo del material, las velocidades de corte se sitúan entre 100 - 200 m/min, con velocidades de avance de 0,05 - 0,15 mm/rev y profundidades de corte de 0,1 - 0,3 mm.

Gracias a los centros de torneado en duro CNC de última generación con guías hidrostáticas, tecnología de sujeción de precisión rectificada y camas de máquina estables a la temperatura, ahora se pueden alcanzar precisiones que antes estaban reservadas exclusivamente a los procesos de rectificado.

• Tolerancias dimensionales: hasta ± 0,005 mm
  
• Tolerancias de forma y posición: según ISO 1101
  
• Rugosidad superficial: Ra = 0,2 - 0,4 µm
  

Los sistemas de medición en línea y la vigilancia del proceso controlada por SPC también garantizan estos valores para la producción en serie.

Especialmente en el caso de superficies funcionales endurecidas, como puntos de apoyo o de sellado, el torneado en duro permite obtener una calidad constante durante largos tiempos de funcionamiento.
Otras ventajas adicionales las proporcionan los sistemas de medición con compensación de temperatura, que corrigen automáticamente el desgaste de la herramienta y garantizan la precisión dimensional en lotes completos.

El torneado en duro es rentable cuando se requiere alta calidad superficial y precisión dimensional para componentes templados, pero el rectificado tradicional llevaría demasiado tiempo. Reduce las cadenas de proceso, ya que el refrentado, el torneado exterior, el roscado y el mecanizado fino se combinan en un solo proceso de sujeción. Esto elimina los tiempos de reapriete, los costes de preparación y los procesos de rectificado secundarios, lo que hace que la producción sea más rápida, flexible y eficiente desde el punto de vista energético.

Industrias de aplicación típicas:
Tecnología de automoción y transmisión: asientos de válvulas, anillos sincronizadores, ruedas dentadas
Industria de rodamientos: Anillos interiores y exteriores, pistas de rodadura
Fabricación de herramientas y moldes: Insertos, pasadores guía, matrices
Ingeniería mecánica: Ejes, piezas de acoplamiento, guías de pistón
Energía y tecnología de turbinas: componentes de rotores y cojinetes sometidos a grandes esfuerzos

El torneado en duro combina la precisión del rectificado con la productividad del mecanizado - ideal para la producción en serie de piezas de precisión templadas.

El aseguramiento de la calidad se realiza en varias etapas y con trazabilidad digital. Cada componente se comprueba de acuerdo con ISO 4287 (rugosidad), ISO 1101 (forma y posición) y DIN 50150 (ensayo de dureza).

Se utilizan:

Máquinas de medición de coordenadas 3D (p. ej. Zeiss Contura)
Sistemas de medición óptica para el control en línea del contorno y la concentricidad
Sistemas de medición óptica.Rugosímetros y durómetros con conexión SPC
Sistemas CAQ con trazabilidad automática según EN 10204-3.1

Los resultados se documentan en directo en el proceso de producción, garantizando calidad de serie reproducible. Junto con los procesos conformes con IATF 16949, esto permite una auditabilidad total, algo crucial para las industrias con altos requisitos de documentación, seguridad y trazabilidad.