Herramientas de Torno: Tipos, Materiales y Cuándo Usar Cada Una
La herramienta de torno — el inserto o la plaquita que realmente corta el metal — es tan importante como el torno mismo. Elegir mal la geometría, el material o el recubrimiento de la plaquita produce acabados deficientes, vibraciones, rotura de herramienta y coste excesivo. Esta guía explica los tipos principales de herramientas de torneado, sus materiales y cómo elegir la correcta para cada operación y material.
Tipos de herramienta por operación
En torneado, cada operación requiere una geometría de herramienta específica:
- Herramienta de cilindrar exterior — la más habitual. El ángulo de posición (KAPR) determina la dirección de las fuerzas y la tendencia a vibrar. KAPR 95° para cilindrado general; KAPR 75° para mayor robustez; KAPR 45° para mejor acabado y menor vibración.
- Herramienta de refrentar — para planos perpendiculares al eje. Geometría con filo activo en la cara frontal. El avance es transversal (hacia el eje).
- Herramienta de perfilar — punta de radio pequeño para perfiles complejos, radios y chaflanes. Radio de punta de 0,4-1,6mm según el acabado requerido.
- Herramienta de ranurar — filo estrecho (1,5-6mm) para ranuras transversales. Debe aguantar las fuerzas de corte con voladizo mínimo.
- Herramienta de tronzar — similar al ranurado pero para cortar completamente la pieza. Filos muy estrechos (2-4mm) con plaquita especializada.
- Herramienta de roscar — perfil específico para el tipo de rosca (métrica, Whitworth, trapezoidal, API). Punta con el ángulo y radio exactos del perfil de rosca.
- Herramienta de interior (mandrinado) — para cilindrado y perfilado interior en agujeros. Montada en barra de mandrilar. El voladizo máximo limita la profundidad de agujero sin vibración.
Plaquitas intercambiables: geometría y código ISO
Las plaquitas de torneado se codifican según la norma ISO con una secuencia de letras y números que define su geometría completa. Ejemplo de código: CNMG 12 04 08
- C — forma de la plaquita (C = rombo 80°, T = triángulo, S = cuadrada, R = redonda, D = rombo 55°)
- N — ángulo de incidencia (N = 0°, A = 3°, B = 5°, C = 7°)
- M — tolerancia dimensional (M = media, G = alta, U = sin especificar)
- G — tipo de sujeción y rompevirutas (G = con agujero central y rompevirutas doble cara)
- 12 — longitud del filo en mm
- 04 — grosor de la plaquita en décimas de mm (04 = 4,76mm)
- 08 — radio de punta en décimas de mm (08 = 0,8mm)
Materiales de las plaquitas
| Material | Dureza | Tenacidad | Aplicación principal |
|---|---|---|---|
| Carburo cementado (P, M, K) | Alta | Media | Acero, inox, fundición — el más versátil |
| Cermet (TiC+Ni) | Muy alta | Baja | Acabado fino en acero, velocidades altas |
| Cerámica (Al₂O₃) | Muy alta | Muy baja | Fundición y materiales duros a alta velocidad |
| CBN (Nitruro de Boro Cúbico) | Máxima | Baja | Acero templado HRC 45+, fundición dura |
| Diamante policristalino (PCD) | Máxima | Muy baja | Aluminio, cobre, materiales no ferrosos |
Recubrimientos: TiN, TiCN, TiAlN, AlCrN
Los recubrimientos sobre el carburo base mejoran la dureza superficial, reducen la fricción y aumentan la resistencia al calor de la plaquita:
- TiN (Nitruro de Titanio) — recubrimiento dorado clásico. Mejora la dureza y reduce la fricción. Para acero al carbono a velocidades moderadas.
- TiCN (Carbonitruro de Titanio) — más duro que el TiN. Para acero y fundición a velocidades medias. Mejor resistencia al desgaste abrasivo.
- TiAlN (Nitruro de Titanio-Aluminio) — el recubrimiento estándar actual para mecanizado en seco de acero a alta velocidad. Excelente resistencia al calor — el Al₂O₃ que se forma en la superficie actúa como barrera térmica.
- AlCrN (Nitruro de Aluminio-Cromo) — mayor resistencia a la oxidación que el TiAlN. Para mecanizado de materiales muy exigentes: inoxidable, titanio, superaleaciones.
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El rompevirutas: control de la viruta
El rompevirutas es la geometría moldeada en la cara de ataque de la plaquita que rompe la viruta en fragmentos manejables. En torneado CNC automatizado, el control de la viruta es crítico — una viruta larga que no rompe puede enrollarse en la pieza, dañar la superficie, bloquear el portaherramientas o lesionar al operario.
Los fabricantes de plaquitas ofrecen docenas de geometrías de rompevirutas para diferentes combinaciones de material, velocidad de corte, avance y profundidad de pasada. Los catálogos de Sandvik, Kennametal, Seco o Iscar incluyen tablas de selección de rompevirutas por condiciones de corte.
Selección de plaquita por material de la pieza
- Acero al carbono (P15-P35) — carburo grado P con recubrimiento TiAlN para desbaste y semiacabado. Cermet para acabado fino.
- Acero inoxidable (M10-M25) — carburo grado M específico para inox con recubrimiento AlCrN. Geometría positiva para reducir fuerzas de corte. Velocidades moderadas.
- Fundición (K10-K20) — carburo grado K sin recubrimiento o con recubrimiento TiCN. Alta velocidad de corte. En fundición dura o de coquilla, considerar cerámica.
- Aluminio (N05-N10) — carburo no recubierto o con PCD. Geometría muy positiva (ángulo de ataque alto) para evitar adherencia del aluminio al filo. Velocidades muy altas.
- Acero templado HRC 45+ (H05-H15) — CBN. La única plaquita que mecaniza acero muy duro con productividad. Permite eliminar el rectificado en muchas aplicaciones.
Parámetros de corte orientativos
| Material | Vc desbaste (m/min) | Vc acabado (m/min) | fn (mm/rev) |
|---|---|---|---|
| Acero S235 (carbono) | 150-250 | 200-350 | 0,15-0,4 / 0,05-0,15 |
| Acero inoxidable 304 | 80-150 | 120-200 | 0,1-0,3 / 0,05-0,12 |
| Fundición gris | 150-300 | 200-400 | 0,2-0,5 / 0,1-0,2 |
| Aluminio 6061 | 500-1.500 | 800-2.000 | 0,1-0,4 / 0,05-0,15 |
| Acero templado HRC50 | 80-150 (CBN) | 100-200 (CBN) | 0,05-0,15 / 0,02-0,08 |
Conclusión
La herramienta de torno correcta — tipo, material, recubrimiento y geometría — puede marcar la diferencia entre una pieza con Ra 0,8 y una con Ra 3,2, o entre 50 piezas mecanizadas por plaquita y 200. La inversión en plaquitas de calidad de fabricantes como Sandvik Coromant, Kennametal, Seco Tools o Iscar siempre tiene retorno directo en productividad y calidad de acabado.
Consulta siempre el catálogo del fabricante de la plaquita para las condiciones de corte recomendadas para tu material específico — son datos empíricos resultado de miles de pruebas de mecanizado que aceleran enormemente la curva de aprendizaje.