Las herramientas de corte y biselado de GBC preparan los bordes mediante eliminación mecánica de material sin generar zona afectada por calor, garantizando superficies perfectas para soldaduras de calidad industrial. Incluyen hojas intercambiables de acero templado para sierras y cortatubos orbitales, herramientas integrales de HSS o con insertos de carburo para cortatubos tipo split frame, clamshell y fresadoras de tubos, y fresas con plaquitas intercambiables para biselado de chapas. La elección depende del material a trabajar, espesor, geometría de bisel requerida y tipo de aplicación.
Qué son las herramientas para corte y biselado
Las herramientas para corte y biselado son elementos cortantes que eliminan material de los bordes de tubos y chapas mediante corte y fresado mecánico en frío, sin generación de zona afectada por calor (ZAC). Esta característica fundamental garantiza que las propiedades del material base permanezcan inalteradas y permite preparar bordes con geometrías precisas para soldadura de calidad.
Estas herramientas se distinguen en varias categorías: hojas intercambiables para sierras alternativas y cortatubos orbitales; herramientas integrales monolíticas fabricadas en acero rápido (HSS) o con insertos de carburo soldados, diseñadas para cortatubos y fresadoras; insertos o plaquitas intercambiables de carburo con fijación mecánica, que eliminan el tiempo de reafilado y simplifican el mantenimiento de las máquinas.
La gama de herramientas GBC Industrial Tools incluye soluciones para todas las operaciones de preparación de juntas: desde el corte perpendicuar hasta biseles complejos en V, J o combinados, cubriendo un rango de diámetros desde 12 mm hasta 2500 mm en tubos y espesores de hasta 50 mm en chapas, con capacidad operativa en todos los materiales industriales, incluyendo aceros inoxidables, aleaciones Inconel, titanio y aleaciones ligeras.
Materiales de las herramientas de corte
Acero endurecido y templado para hojas
Las hojas para sierras alternativas de GBC utilizan acero al carbonio sometido a tratamiento térmico que aumenta la dureza superficial manteniendo un núcleo tenaz. Este equilibrio entre dureza del filo y resistencia al impacto permite cortar tubos hasta 6″ de diámetro sin fractura de la hoja, incluso en condiciones de fuerte vibración típicas del corte alternativo.
Acero rápido al cobalto (HSS)
Las herramientas integrales para fresadoras de tubos y cortatubos utilizan acero rápido aleado con cobalto (típicamente HSS-Co8), material que según fuentes especializadas en metalurgia alcanza durezas entre 63 y 66 HRC después del tratamiento térmico. El cobalto aumenta la resistencia al ablandamiento térmico, permitiendo velocidades de corte superiores sin pérdida de filo.
Característica distintiva del HSS: dureza en caliente hasta 600 °C gracias a la presencia de tungsteno, molibdeno y vanadio que forman carburos finos distribuidos en la matriz del acero. Esta propiedad lo hace ideal para operaciones con generación limitada de calor como el fresado a baja velocidad, típico de las fresadoras de tubos.
Carburo de tungsteno
Los insertos o plaquitas intercambiables montados en fresadoras de tubos y biseladoras de chapas están fabricados en carburo de tungsteno (WC-Co). La matriz de cobalto (generalmente entre 6% y 12%) une los granos de carburo, confiriéndole tenacidad al material compuesto.
Alto rendimiento: El carburo utilizado por GBC presenta gran dureza (1500-1800 HV) y mantiene la integridad del filo incluso en materiales tenaces como aceros inoxidables austeníticos o aleaciones de níquel. Un solo inserto puede realizar centenares de ciclos de biselado antes del cambio, reduciendo drásticamente los costes operativos respecto a las herramientas integrales.
Recubrimientos PVD
Los recubrimientos aplicados a las herramientas aumentan drásticamente la duración del filo. La deposición física en vapor (deposición física en vapor, PVD) crea capas de nitruro de titanio (TiN), carbonitruro de titanio (TiCN) o nitruro de cromo-aluminio (AlCrN) con espesores de 2-5 μm. Estos recubrimientos reducen la fricción, aumentan la dureza superficial hasta 2500-3000 HV y crean una barrera térmica que protege el sustrato.
GBC Industrial Tools aplica recubrimientos específicos según el material a trabajar: por ejemplo, TiAlN para aceros inoxidables austeníticos o AlCrN para aleaciones de níquel, obteniendo incrementos en la vida útil de hasta el 300% respecto a herramientas sin recubrir.
Geometrías de las herramientas para biselado
Herramientas para biseles en V
El bisel en V es la geometría más común en la preparación de juntas a tope. Los ángulos estándar de las herramientas GBC son 30°, 37,5° y 45° por lado (totalizando 60°, 75° y 90° en el bisel completo).
Cada ángulo presenta características específicas:
En espesores reducidos, a menudo se prefieren ángulos más abiertos para facilitar el acceso del metal de aportación, mientras que para espesores elevados pueden adoptarse ángulos más cerrados para reducir el volumen de material de aportación necesario. GBC proporciona herramientas con geometrías optimizadas para cada rango de espesor, garantizando preparación de junta conforme a las normativas de soldadura.
Herramientas para biseles en J
El bisel en J (J-groove) combina una superficie inclinada con un radio en la raíz, creando un perfil que reduce el volumen de material de aportación respecto al bisel en V tradicional, manteniendo al mismo tiempo una penetración óptima de la soldadura. Esta geometría es especialmente ventajosa en espesores de pared elevados (>12 mm), donde la reducción del volumen de soldadura se traduce en importantes ahorros de tiempo y material.
La fabricación de biseles en J requiere herramientas con geometrías específicas que combinan la porción inclinada con el radio de raíz. Las fresadoras de tubos GBC pueden equiparse con herramientas J-groove para aplicaciones que lo requieran, garantizando precisión dimensional del radio de raíz dentro de tolerancias de ±0,2 mm.
El bisel en J
Herramientas para biseles combinados
El bisel combinado (compound o doble bisel) presenta dos ángulos sucesivos en el mismo borde, combinando por ejemplo un primer ángulo de 45° con un segundo de 10°-15° cerca de la raíz. Esta configuración compleja optimiza la penetración de la raíz manteniendo al mismo tiempo el control del baño de fusión en pasadas sucesivas.
El mecanizado compound requiere herramientas con perfil complejo o el uso secuencial de dos herramientas con diferentes ángulos. GBC tiene la capacidad de desarrollar herramientas personalizadas para geometrías compound según especificaciones del cliente, garantizando repetibilidad dimensional incluso en producciones en serie de miles de piezas.
El bisel combinado
Herramientas para mecanizado de tubos
Hojas para sierras cortatubos
Las hojas intercambiables montadas en sierras cortatubos alternativas de GBC están fabricadas en acero endurecido y templado, con tratamiento térmico localizado en la zona de los dientes. El filo activo presenta un ángulo de despulla específico para el corte de materiales ferrosos, optimizado para reducir la fuerza de avance necesaria y aumentar la duración del filo.
Herramientas para cortatubos orbitales
Los cortatubos orbitales GBC de la serie Pipe (Pipe 4–8) utilizan un innovador sistema de deslizamiento orbital que soporta hojas específicas para corte con geometría optimizada para el movimiento circular. A diferencia del corte lineal tradicional, el corte orbital genera una trayectoria helicoidal que distribuye uniformemente el calor y el desgaste a lo largo del filo, aumentando la duración de la hoja y la calidad de la superficie cortada. La máquina Pipe 6 permite el corte de tubos hasta 6″ de diámetro con una sola hoja intercambiable.
Herramientas para cortatubos en frío
Los cortatubos split frame y clamshell MCA Cutter, FAST, Supercutter y Hypercutter, usados frecuentemente en instalaciones en campo, adoptan portaherramientas con sistema de copia que guían el filo de corte a lo largo de una plantilla maestra. Este sistema permite realizar tanto el corte perpendicular como biseles con ángulos predefinidos, utilizando herramientas integrales HSS con insertos de carburo soldados en la punta. La rigidez del portaherramientas y la precisión del sistema de copia garantizan repetibilidad dimensional dentro de tolerancias de ±0,3 mm en el ángulo de bisel, incluso en condiciones operativas de campo.
Herramientas estándar para fresadoras de tubos
Las herramientas integrales monolíticas están fabricadas en una sola pieza de acero rápido al cobalto, con geometría de corte rectificada directamente en el cuerpo de la herramienta. Son robustas, pueden reafilarse múltiples veces en los talleres de reafilado de herramientas y son adecuadas para aplicaciones industriales con volúmenes medios, donde el coste de herramienta por pieza trabajada resulta competitivo respecto a los insertos intercambiables.
Plaquitas intercambiables para fresadoras de tubos
La alternativa a las herramientas integrales son las plaquitas intercambiables de carburo con fijación mecánica mediante tornillo. Cuando el filo se desgasta, el operador gira simplemente la plaquita para presentar un nuevo filo activo (las plaquitas triangulares presentan tres filos utilizables) o la sustituye por una nueva sin necesidad de reafilado. Esta solución reduce drásticamente los tiempos de parada máquina y elimina el coste del servicio de reafilado, resultando especialmente ventajosa en producciones en serie de alto volumen.
Herramientas para biselado de chapas
Fresadoras con insertos intercambiables
Las biseladoras de chapas GBC con fresas de insertos, como Manual Edge, Compact Edge y Edge 80, utilizan cabezales fresadores equipados con múltiples plaquitas de carburo dispuestas radialmente. Cada plaquita presenta múltiples filos (generalmente tres o cuatro), permitiendo su rotación cuando un filo se desgasta. La disposición radial de los insertos distribuye la carga de corte y permite avances elevados, aumentando la productividad en el biselado de bordes rectilíneos o curvos en chapas hasta 50 mm de espesor.
Rodillos para biseladoras por troquelado
Las biseladoras por troquelado de la serie Challenge operan mediante eliminación progresiva de material a través de rodillos conformadores que comprimen y deforman plásticamente el borde de la chapa. Los rodillos están fabricados en acero para herramientas endurecido con geometría de perfil específica según el ángulo de bisel requerido. Este proceso de conformado en frío genera acabados superficiales excelentes y permite el biselado de chapas delgadas (<5 mm) sin riesgo de fractura.
Materiales de los insertos para chapas
Los insertos para biselado de chapas están fabricados en carburo de tungsteno, material que garantiza duración elevada incluso en el mecanizado de aceros de alta resistencia o aceros inoxidables. GBC selecciona grados de carburo específicos según el material de la chapa: grados con alto contenido de cobalto (10-12%) para materiales tenaces, o grados con grano ultrafino para aplicaciones que requieren acabado superficial óptimo. Los recubrimientos PVD (TiAlN, AlCrN) aumentan ulteriormente la resistencia al desgaste, extendiendo la vida útil hasta un 250% respecto a insertos sin recubrir.
Duración y mantenimiento de las herramientas
La vida útil de la herramienta se define como el tiempo transcurrido entre dos afilados o, en el caso de insertos intercambiables, hasta la sustitución completa del inserto cuando todos los filos están desgastados. Los factores que influyen incluyen el material trabajado, velocidad de corte, profundidad de pasada, lubricación y correcta sujeción de la pieza.
Los principales mecanismos de desgaste incluyen desgaste lateral por fricción con la superficie trabajada, craterización en la cara de despulla causada por el flujo de viruta y microastillado del filo en presencia de inclusiones duras en el material. El monitoreo visual del estado de la herramienta permite programar las sustituciones antes de que el desgaste comprometa la calidad dimensional del bisel.
Las hojas de sierra requieren afilado cuando el corte se vuelve irregular o aumenta el esfuerzo requerido para el avance. GBC proporciona un servicio profesional de reafilado que restaura completamente la geometría del diente, extendiendo la vida de la hoja hasta 5-8 reafilados antes de la sustitución definitiva.
Los insertos intercambiables eliminan el tiempo de reafilado: cuando un filo se desgasta, se gira la plaquita para presentar un nuevo filo (operación que requiere pocos segundos) o se sustituye la plaquita completa. Este sistema garantiza disponibilidad operativa constante de la máquina, aspecto crítico en producciones con altos volúmenes.
La lubricación correcta y el respeto de los parámetros de corte recomendados por los fabricantes prolongan significativamente la duración de las herramientas. Velocidades excesivas generan sobrecalentamiento que ablanda el filo, mientras velocidades demasiado bajas favorecen la formación de filo adherido, fragmentos de material que se sueldan temporalmente a la herramienta comprometiendo el acabado superficial. GBC proporciona tablas detalladas de parámetros de corte para cada combinación material/herramienta, optimizando la relación entre productividad y duración del filo.
La selección de la herramienta adecuada representa un equilibrio entre múltiples factores: material a trabajar, geometría de bisel requerida, volumen de producción, disponibilidad de servicios de reafilado y presupuesto. GBC Industrial Tools apoya a los clientes en esta elección, proporcionando análisis técnico de las aplicaciones específicas y recomendando la solución óptima en términos de coste global de propiedad (herramienta + mantenimiento + tiempos de parada).
La posibilidad de combinar fresadoras y cortatubos con biseladoras de chapas permite cubrir todo el espectro de aplicaciones de preparación de juntas en un único proveedor, simplificando la gestión de los repuestos y la formación de los operadores.
Para consultas técnicas o asistencia en la elección de herramientas, el equipo de GBC está disponible en sales@gbcspa.com o a través de la página de contacto del sitio web.