Cómo especificar una herramienta de diamante: radio de punta, ángulo de desprendimiento, ángulo de incidencia y ondulación

Las partes de una herramienta de diamante

Una herramienta de diamante es un pequeño diamante soldado o sujeto en un mango y pulido hasta formar un filo de corte. La cara superior, por la que fluye la viruta, es la cara de desprendimiento. La cara bajo el filo, orientada hacia la superficie mecanizada, es la cara de incidencia (o flanco). La arista donde se unen es redonda, con un radio de punta, o en punta, con un ángulo de punta. Casi todo lo que hace la herramienta al cortar se deriva de estos pocos elementos.

Radio de punta y avance: lo que decide el acabado

Una herramienta de radio deja un pequeño surco en cada vuelta de la pieza. Su altura teórica (pico a valle) es aproximadamente:

altura del surco ≈ avance² ÷ (8 × radio de punta)

Por ejemplo, un radio de punta de 0,5 mm con un avance de 0,01 mm por vuelta da un surco teórico de unos 25 nanómetros: muy por debajo de lo que el ojo ve. Reducir el avance a la mitad divide el surco entre cuatro; duplicar el radio lo reduce a la mitad. La superficie real también depende del material, la calidad del filo y la máquina, pero esta regla explica por qué se usan avances finos y radios generosos para el acabado espejo.

• Radio mayor: superficie más lisa con el mismo avance, más tolerante, pero no llega a radios pequeños ni a esquinas interiores vivas de la pieza.
• Radio menor: llega a detalles finos y pendientes pronunciadas, pero necesita un avance más fino para el mismo acabado y soporta menos carga.
• Herramientas en punta (en V): definidas por el ángulo de punta, por ejemplo 60° o 90°. Para ranuras, patrones Fresnel y líneas decorativas; la punta es el punto más débil.

Ángulo de desprendimiento

El ángulo de desprendimiento es la inclinación de la cara superior respecto a una línea que pasa por el filo y el centro de la pieza.

• 0°: la elección habitual para herramientas de diamante en aluminio, cobre, latón, metales preciosos y plásticos. Equilibra la resistencia del filo y un corte limpio.
• Negativo (por ejemplo −25°): para materiales frágiles como el germanio y el silicio. Comprime el material en el filo para que salga como una viruta fina en lugar de agrietarse.
• Positivo: corta con más facilidad y menos fuerza, a veces en materiales blandos o pegajosos, pero el filo es más débil y se astilla con más facilidad.

Ángulo de incidencia

El ángulo de incidencia evita que la cara bajo el filo roce la superficie mecanizada. Debe ser suficiente para la parte más inclinada de la superficie que se va a cortar; si no, el flanco toca y estropea la superficie. Pero cada grado de más quita apoyo al filo. Las herramientas de diamante suelen tener una incidencia de unos pocos grados hasta unos diez o quince grados, elegida según la pieza.

La cara de incidencia puede ser cónica o cilíndrica. Una incidencia cónica se aleja del filo y da una herramienta más afilada; una cilíndrica mantiene la misma forma bajo el filo, es más rígida y conserva mejor el radio tras el relapeado.

Ondulación del filo

La ondulación es cuánto se aparta un filo redondo de un círculo perfecto. En trabajos decorativos rara vez importa. En óptica y moldes de lentes, la forma del filo se imprime directamente en la superficie, así que las herramientas ópticas se fabrican y miden con una ondulación controlada, típicamente desde aproximadamente 1 µm hasta 50 nm o mejor. Pida ondulación solo si su pieza la necesita: una ondulación más estricta cuesta más.

Altura de punta y reglaje

La punta de la herramienta debe quedar exactamente a la altura del centro del husillo. Si queda por encima o por debajo, la herramienta no puede cortar hasta el centro al refrentar y deja un pequeño pezón o un anillo, y cambian los ángulos efectivos de desprendimiento e incidencia. Con herramientas de diamante el reglaje debe ser muy preciso. Las herramientas fabricadas con una tolerancia estrecha en la altura de punta y los portaherramientas con ajuste fino lo facilitan mucho.

Orientación del cristal

El diamante es más duro en unas direcciones cristalinas que en otras. Un buen fabricante orienta cada piedra para que el filo trabaje en una dirección resistente al desgaste. No lo especifica usted, pero es una de las razones por las que dos herramientas con la misma geometría pueden durar de forma muy distinta. Vea nuestra guía del diamante natural, MCD y CVD.

Puntos de partida típicos

Son puntos de partida, no reglas. La geometría adecuada depende de la pieza, la máquina y el tamaño de la serie.

Qué enviarnos para pedir una herramienta

• El material que mecaniza y el acabado que necesita.
• La máquina y el portaherramientas (medida y longitud del mango, sujeción especial).
• Un plano de la pieza o de la herramienta, o una muestra o foto de la herramienta actual.
• Si los conoce: radio de punta o ángulo de punta, desprendimiento, incidencia y, en óptica, ondulación. Si no, los proponemos nosotros.

Qué hace Bulunmaz

Bulunmaz fabrica herramientas de diamante monocristalino, natural y MCD, con el radio, los ángulos y el mango de su plano, envía un plano de la herramienta para su aprobación antes de fabricarla y reafila las herramientas cuando el filo se desgasta. Vea nuestras herramientas de diamante a medida y las herramientas de torneado de diamante para óptica y moldes de lentes.