¿Por qué fallan rápidamente algunas brocas de cobalto?

Cuando una broca de cobalto falla rápidamente, muchos compradores asumen de inmediato que la broca en sí debe ser de mala calidad.
A veces eso es cierto.
En el mercado existen productos de bajo coste en los que el material real, el tratamiento térmico o la precisión del rectificado no se corresponden con las especificaciones declaradas.
Pero a veces la broca no es el único problema.
En muchos casos de perforación de acero inoxidable, la falla se debe a la relación entre la herramienta y la aplicación. Incluso una buena broca puede fallar rápidamente si las condiciones de perforación no son las adecuadas.
Para los compradores industriales, esta distinción es importante. Si se malinterpreta la causa, la siguiente decisión de compra también podría ser errónea.

1. El material puede no coincidir con la declaración sobre el contenido de cobalto.
La palabra “cobalto” se utiliza ampliamente en el mercado de brocas para perforación.
Pero no todas las brocas de cobalto son iguales.
Los aceros HSS-Co auténticos, como el M35 y el M42, contienen cobalto como parte de su aleación. El cobalto se distribuye por todo el material, no solo en la superficie.
Esto es importante porque el cobalto resulta útil principalmente cuando el filo de corte se expone a temperaturas elevadas. Si el acero no contiene el contenido de cobalto indicado, la broca no podrá ofrecer el rendimiento esperado durante perforaciones difíciles.
Para los compradores, el problema es que esta diferencia no siempre es visible desde el exterior.
Dos taladros pueden parecer similares. Ambos pueden tener colores o marcas parecidas. Ambos pueden venderse como HSS-Co. Pero una vez que empiezan a taladrar acero inoxidable, la diferencia se hace evidente.

2. El tratamiento térmico determina el equilibrio entre dureza y tenacidad.
Incluso cuando el tipo de material es el correcto, el tratamiento térmico puede marcar una gran diferencia.
En los ejercicios HSS-Co, el objetivo no es simplemente hacer el ejercicio lo más difícil posible.
Si la broca es demasiado dura, el filo puede astillarse o la broca puede romperse bajo carga.
Si la broca es demasiado blanda, el filo puede desgastarse rápidamente y perder capacidad de corte.
El verdadero desafío reside en controlar el equilibrio entre dureza y tenacidad.
Esta es una de las razones por las que dos brocas de cobalto fabricadas con el mismo tipo de material pueden no tener el mismo rendimiento. El tipo de acero es el punto de partida. El proceso de tratamiento térmico determina cuánto de ese potencial del material se transforma realmente en capacidad de corte.

3. Una geometría de rectificado deficiente genera cargas de corte desiguales.
Otra razón por la que las brocas de cobalto fallan rápidamente es una geometría deficiente.
Una broca helicoidal corta con dos labios. Estos dos labios deben distribuir la carga de corte de la forma más uniforme posible.
Si la longitud del labio, el ángulo de la punta o el ángulo de alivio no son uniformes, un lado de la broca puede trabajar más que el otro.
Eso genera varios problemas:
  •Mayor presión de corte local
  •Más calor en un lado del filo.
  •Desgaste más rápido
  •Posibles agujeros de gran tamaño o poca estabilidad de los agujeros.
Desde la perspectiva del usuario, esto puede parecer un problema de material. Pero desde la perspectiva de la fabricación, en realidad podría tratarse de un problema de precisión en el rectificado.
Para las marcas OEM y los distribuidores, por eso la consistencia entre lotes es importante. Una broca no es solo un trozo de acero; también es una herramienta de corte rectificada.

4. Las brocas de cobalto pueden soportar más calor, pero no calor ilimitado.
Muchos usuarios eligen brocas de cobalto porque mantienen mejor su dureza a temperaturas elevadas en comparación con las brocas HSS estándar.
Esto es correcto.
Pero eso no significa que las brocas de cobalto puedan utilizarse a cualquier velocidad.
Cuando la velocidad del husillo es demasiado alta, el filo de corte genera calor más rápido de lo que la herramienta y la pieza de trabajo pueden disiparlo. Una vez que la temperatura alcanza niveles excesivos, el desgaste del filo se acelera.
Esto es especialmente común cuando los usuarios creen que las brocas de cobalto deben funcionar a mayor velocidad simplemente porque son más resistentes al calor.
En realidad, las brocas de cobalto necesitan la velocidad y el avance adecuados. Son más eficaces que las brocas HSS estándar en materiales difíciles, pero siguen los mismos principios de corte.

5. El endurecimiento por deformación del acero inoxidable a menudo se malinterpreta.
Muchas brocas HSS-Co se utilizan para acero inoxidable, especialmente para los tipos 304 y 316.
El acero inoxidable no es difícil de trabajar solo por su resistencia. Es difícil porque las condiciones de corte pueden cambiar durante la perforación.
Si la broca roza en lugar de cortar, si el avance es demasiado ligero o si la acción de perforación se detiene repetidamente dentro del orificio, la superficie del acero inoxidable puede endurecerse.
Entonces, la siguiente pasada de corte ya no corta el material original, sino una capa más dura creada por la acción de perforación anterior.
Esto puede dañar el filo muy rápidamente.
En la comunicación con el cliente, este es uno de los puntos más importantes a explicar. A veces se culpa a la broca por su corta vida útil, pero la verdadera razón es que la pieza de trabajo se ha vuelto más difícil de cortar durante el proceso de perforación.

6. La refrigeración, la lubricación y la evacuación de virutas siguen siendo importantes.
Otro error común es creer que las brocas de cobalto no necesitan fluido de corte.
El cobalto mejora la resistencia al calor en comparación con el acero rápido estándar, pero no elimina la necesidad de una refrigeración y lubricación adecuadas.
El fluido de corte ayuda de tres maneras:
  •Reduce la fricción en el filo de corte.
  •Ayuda a controlar la temperatura.
  •Mejora la evacuación de las virutas.
Sin la refrigeración o lubricación adecuadas, el calor y las virutas permanecen más tiempo alrededor del filo de corte. Esto resulta especialmente perjudicial en perforaciones continuas, agujeros profundos o aplicaciones con acero inoxidable.
Una broca de cobalto puede soportar condiciones más adversas que una broca HSS estándar, pero aun así necesita un entorno de perforación adecuado.