Hace aproximadamente 25 años se introdujeron al mercado cortadores verticales con un filo que es en realidad un segmento de un arco de gran diámetro. La forma de estos cortadores verticales, de última tecnología, recuerda el perfil de barril, por ello, términos como "fresas de barril", "cortadores verticales de barril" o, en los talleres de maquinado, simplemente "barriles", pronto se hicieron comunes para referirse a este tipo de herramienta. Al principio, el uso de os cortadores en forma de barril se limitaba a unas cuantas aplicaciones específicas, como el maquinado de superficies 3D de matrices complejas, o componentes de turbomáquinas. Sin embargo, los avances en el maquinado de 5 ejes y en los sistemas CAM han ampliado significativamente los límites de las aplicaciones de los cortadores verticales de barril.

Al mismo tiempo, el principio de diseño de un filo como segmento de un arco de gran diámetro se ha utilizado con éxito en otros tipos de cortadores para fresado: las herramientas para fresado de alto avance (HFM), también denominadas de "fresado con altos avances" (FF). El concepto proporciona una geometría de corte toroidal que asegura un maquinado / desbaste productivo a velocidades de avance extremadamente altas, debido al efecto de adelgazamiento de la viruta. A diferencia de las herramientas de fresado de alto avance, los cortadores verticales de barril no se diseñaron para el desbaste sino para el maquinado de acabado y semiacabado de superficies 3D de baja remoción de material.

Tradicionalmente, los cortadores hemisféricos y toroidales realizan estas operaciones de maquinado. Sin embargo, el arco de gran diámetro del filo de estos cortadores verticales ofrece una reducción sustancial de la altura de cúspide generada entre las pasadas delos cortadores hemisféricos o toroidales. Otra ventaja de este tipo de filo de corte ante los cortadores hemisféricos y toroidales es un aumento significativo de la distancia entre pasadas (un escalonado o una mayor distancia, dependiendo de la dirección del desplazamiento del cortador tras cada pasada), de al menos cinco veces más, ¡sin degradar los parámetros de acabado superficial! (Fig. 1) Esto significa que el número de pasadas y, posteriormente, el tiempo de maquinado, se pueden reducir importantemente. Incrementar la distancia entre pasadas también mejora la vida útil de la herramienta y, por tanto, disminuye el costo/parte de la herramienta.

La forma clásica de barril de estos cortadores verticales ha sufrido algunos cambios para hacer más versátiles estos cortadores. La combinación de una punta hemisférica con filos de corte periféricos de arco amplio crea un "óvalo de corte" multipropósito, que facilita el uso de los cortadores verticales de barril como herramienta de fresado hemisférica. En cortadores verticales de punta cónica, transformar el perfil de un filo de corte principal a un segmento de arco grande genera otro óvalo de corte: un barril cónico. Cuando se compara con un cortador vertical cónica común, el barril cónico proporciona teóricamente un contacto preciso entre el filo de corte principal y la superficie maquinada, disminuyendo errores de precisión y evitando el recorte de la forma producida. La forma cónica también contribuye a reducir el voladizo de la herramienta, un factor importante que mejora el desempeño de la herramienta. Los cortadores verticales de barril y ovalados se utilizan principalmente para el maquinado de superficies laterales. Si se requiere maquinar una superficie compleja de fondo, los cortadores verticales en forma de lente ofrecen una buena solución. Esta herramienta cuenta con filos de corte de barril en la superficie de la punta, para garantizar el fresado con un gran escalonado.

Los cortadores verticales de barril (cortadores clásicos en forma de barril, de forma ovalada o de lente) proporcionan herramientas eficientes para el maquinado de superficies 3D. Sin embargo, la aplicación de la programación CNC para cortadores verticales de barril es compleja, y durante mucho tiempo fue un factor limitante para la integración activa de estas prometedoras herramientas a las diversas ramas de la industria metalmecánica. El uso creciente de máquinas-herramienta de 5 ejes y los últimos avances en software CAM han cambiado la situación drásticamente, y hoy vemos un uso intensivo de cortadores verticales de barril en la fabricación de diversas partes con superficies geométricamente complejas. Los principales consumidores de estos "cortadores de barril" son los productores de componentes aeroespaciales, de moldes y troqueles, médicos, y para turbinas y compresores.

Las empresas fabricantes de herramienta de corte, a su vez, han redoblado esfuerzos para desarrollar y fabricar diseños más avanzados de cortadores verticales de barril, para satisfacer la creciente demanda de los clientes. Algunos de los últimos productos de ISCAR, cortadores verticales de barril de las familias SOLIDMILL y MULTI-MASTER, ofrecen buenos ejemplos de esta tendencia.

La ventaja MULTI-MASTER
ISCAR ofrece cortadores verticales de forma ovalada y de lente en gamas de diámetro de 8 - 16 mm y .312 "- .500" (Fig. 2). Además de estar disponibles en configuraciones de diseño de carburo sólido, los nuevos cortadores verticales de barril cuentan con cabezas de carburo intercambiables y adaptación roscada MULTI-MASTER. La distintiva característica "sin tiempo de puesta a punto" de MULTI-MASTER, permite reemplazar las cabezas desgastadas sin necesidad de retirar la herramienta del husillo de la máquina y puede ser particularmente efectiva para las aplicaciones de herramientas de barril en operaciones de fresado de acabado y semiacabado.

Otros factores a favor de la aplicación del concepto MULTI-MASTER a los cortadores verticales de barril son la economía y la sustentabilidad. Debido a la forma compleja de sus filos de corte, los cortadores verticales de barril se diseñan como herramienta desechable: cuando se alcanza el límite de desgaste, el cortador vertical simplemente se convierte en desecho. A diferencia de las herramientas sólidas, el diseño MULTI-MASTER ofrece una opción valiosa para el uso cuidadoso y rentable de materiales de carburo cementado. Y, desde luego, la amplia variedad de zancos, reductores y extensiones MULTI-MASTER disponibles permite el ensamble óptimo de la herramienta requerida.

Actualmente, las fresas de barril no cuentan con una gran demanda de la industria metalmecánica; se diseñan para piezas muy específicas y la aplicación eficaz de estos cortadores requiere máquinas multi-ejes de alta ingeniería y, especialmente importante, sistemas CAM de última generación. Sin embargo, las tecnologías avanzadas de fabricación de piezas (como el moldeo por inyección de metal, la impresión 3D, la fundición de precisión y el forjado de precisión), las máquinas herramienta innovadoras y la rápida digitalización de la fabricación aumentarán las necesidades de acabados de superficies complejas removiendo un mínimo de material. Es por ello que los especialistas de ISCAR estiman que el consumo de cortadores verticales de barril en la industria metalmecánica aumentará exponencialmente, y que los fabricantes de herramientas de corte deberán adaptarse a lo que evidentemente es una nueva y prometedora tendencia de la industria.

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