Tipos de escariadores: Entendiendo el rendimiento de cada uno

Tipos de escariadores

Los tipos de escariadores comprenden escariadores manuales, escariadores para máquinas y escariadores de sujeción para uso operativo; escariadores de ranura recta y espiral para geometría de ranura; escariadores cónicos, de concha y flotantes para geometría de orificio; escariadores ajustables y de expansión para flexibilidad de tamaño; y escariadores de carburo, HSS e indexables para material y construcción de herramientas. 

Los acabados internos deficientes y las tolerancias de orificio inconsistentes pueden provocar fallos de montaje, incluso cuando el resto de la pieza está mecanizada a la perfección. Para industrias de ingeniería de precisión como la aeroespacial, la hidráulica, la automotriz y la de herramientas, estos problemas pueden resultar extremadamente costosos. Lo mismo ocurre con las empresas que dependen de la fabricación de escariadores para cumplir con las tolerancias IT6-IT7: deben seleccionar las herramientas a la perfección. 

Diferentes tipos de escariadores: uno de los elementos esenciales CNC herramientas de corte En la fabricación de precisión, ayudamos a los fabricantes de este tipo de industrias a lograr tolerancias más estrictas y ensamblajes más estables. Consideraciones importantes para el tipo de herramientas de escariado Los factores a considerar son el método de operación, el volumen de producción y el material de la pieza, la geometría del orificio y la naturaleza del trabajo. Estos aspectos son cruciales cuando se utiliza el mecanizado CNC en industrias de precisión. 

Este artículo describe con más detalle los diferentes tipos de escariadores, explicando cómo los distintos diseños se adaptan al dimensionamiento y acabado de agujeros en el mecanizado. 

 

¿Qué es un escariador y cuál es su principio de funcionamiento?

A broca escariadora Es una herramienta de corte rotativa con múltiples ranuras, que se utiliza para agrandar ligeramente agujeros (fundidos, taladrados o perforados) hasta obtener diámetros precisos y acabados superficiales impecables. Se trata de una operación de acabado que elimina aproximadamente entre 0.1 mm y 0.5 mm de material. 

Escariado 

Un escariador está provisto de filos de corte estriados que mecanizan la pared de manera uniforme durante el mecanizado. El escariado es un proceso de mecanizado controlado capaz de lograr acabados superficiales tan buenos como Ra 0.4-1.6 µm.1]

Para las empresas que requieren tolerancias estrictas para los orificios de los cojinetes, los ajustes a presión y otros conjuntos similares, estas especificaciones se pueden lograr mediante el escariado, incluso a escala de fabricación. 

 

¿Cuál es la finalidad de una herramienta escariadora?

¿Para qué se utiliza un escariador? Un escariador se utiliza para agrandar un orificio preexistente y adaptarlo a un ajuste, función o montaje correctos. Según el tipo de escariador, sus aplicaciones incluyen piezas de transmisión automotriz, orificios para pasadores en la industria aeroespacial, alojamientos de cojinetes, ubicaciones de pasadores para plantillas y puertos de cuerpos de válvulas hidráulicas. 

Piezas de transmisión automotriz

Los asientos de cojinetes, los orificios de engranajes y los orificios de ejes para automóviles requieren tolerancias muy ajustadas. Una herramienta escariadora garantiza esto, además de obtener acabados lisos.  

Eje de transmisión automotriz 

Un escariador de sujeción de carburo proporcionaría las tolerancias IT6–IT7 necesarias.2] para miles de sistemas de transmisión de automóviles. Debido a su rápido desgaste, el escariador tipo HSS no es adecuado para esta aplicación.

Agujeros de pasador aeroespaciales  

Esta herramienta ayuda a garantizar la precisión en la redondez y el diámetro de los puntos de fijación de las alas y los orificios de los sujetadores estructurales. Para este tipo de orificios, la mejor opción es un escariador de ranura helicoidal con recubrimiento de TiAlN. Está diseñado para lograr tolerancias ajustadas y una eficaz evacuación de virutas en orificios profundos. Se desaconseja el uso de escariadores de ranura recta debido a problemas de agarrotamiento y evacuación de virutas. 

agujeros de alfiler en la industria aeroespacial

Orificios de alojamiento de cojinetes  

Los escariadores pueden ayudar de forma fiable a conseguir acabados superficiales lisos y diámetros precisos para los orificios de las carcasas y los asientos de los cojinetes. La opción más práctica para los orificios de las carcasas de los cojinetes es un escariador de concha, ya que proporciona el acabado superficial requerido a un coste de herramienta relativamente bajo por orificio. También se puede utilizar un escariador de carburo sólido, pero su mayor coste suele ser un inconveniente. 

Ubicaciones de las clavijas de fijación/dispositivo 

El escariado proporciona la repetibilidad necesaria en los orificios de las placas de fijación, los casquillos y los orificios de los pasadores de centrado.   

Orificios de la placa de fijación

Con un escariador de sujeción de carburo sólido, se elimina el riesgo de variaciones en los orificios para pasadores. Se pueden obtener resultados uniformes en cada lote. 

Puertos del cuerpo de la válvula hidráulica 

Bloque de válvulas hidráulicas

Un excelente acabado superficial y una geometría precisa del orificio son fundamentales en los asientos de válvulas y los orificios de los carretes. Mediante la tecnología de escariado, se logra esto para un sellado superior. Los escariadores de ranura recta con recubrimiento de CrN son los mejores para estas características. Las ranuras rectas mejoran la geometría del orificio, mientras que el recubrimiento evita la adherencia en cuerpos de válvulas de latón y acero inoxidable.   

Sin el recubrimiento de CrN, el riesgo de adherencia del material es alto y los cuerpos de las válvulas pueden sufrir un desgaste prematuro. 

 

Diversos tipos de escariadores

Los tipos de escariadores se pueden clasificar según el método de operación, la geometría del orificio, el material de la herramienta, el diseño de la ranura y la capacidad de ajuste. 

Escariadores clasificados por método de operación

• Escariadores manuales – Se operan manualmente, generalmente con una llave para machos de roscar. Esta opción no es adecuada para trabajos de producción en serie. 

Escariador manual

• Escariadores de máquina – Los escariadores mecánicos funcionan con tornos o máquinas CNC. Por lo tanto, son aptos para trabajos de producción, donde la precisión y la uniformidad son primordiales. 
• Escariadores de mandril – Este escariador de tipo industrial es común en configuraciones CNC. Se caracteriza por un diseño de mandril recto para el acoplamiento de la pinza o el mandril. 

Escariadores clasificados por geometría del orificio

• Escariadores cónicos Un escariador cónico es una herramienta cónica larga con un diseño cónico desde el vástago hasta el extremo. Los escariadores cónicos son ideales para producir orificios cónicos para conexiones de pasadores e interfaces de husillo. 
• Escariadores de carcasa Este cabezal de corte cilíndrico es corto y grueso. Además, cuenta con un orificio central hueco para conectarlo a un eje. Gracias a su carcasa reemplazable, este escariador resulta económico para el acabado de orificios de gran diámetro. 

escariador de casquillos

• Escariador flotante – La característica principal de este tipo es un portaherramientas deslizante o con resorte. El diseño permite un ligero movimiento lateral que compensa una pequeña desalineación entre el orificio y el husillo. 

Tenga en cuenta que si el orificio y el husillo están bien alineados, un escariador fijo es la herramienta más sencilla y económica. 

Escariadores clasificados por material y construcción.

• Escariadores de carburo – Los escariadores de carburo pueden parecerse ligeramente a los escariadores de acero rápido (HSS), pero los filos de la herramienta de carburo son más frágiles. El escariador es relativamente más caro, pero dura más. 
• Escariadores HSS – El clásico acabado plateado es un sello distintivo de los escariadores HSS. Es común en el mecanizado general de materiales como el acero dulce y el aluminio. Es fácil de afilar. 
• Escariadores indexables – Los alojamientos integrados en el cabezal de la herramienta alojan plaquitas de corte de carburo que se pueden reemplazar. Por lo tanto, se evita el costo de reemplazo de la herramienta. 

escariador indexable 

Escariadores clasificados por diseño de ranura

La elección entre un escariador de ranura helicoidal y uno de ranura recta depende principalmente de la profundidad de corte y de los requisitos de evacuación de virutas. A continuación, encontrará más información sobre las diferentes opciones. 

• Escariador de flauta recta Las estrías de la herramienta están perfectamente alineadas con el eje. Su apariencia simétrica la hace fácilmente reconocible. El diseño es sencillo y común. Los fabricantes utilizan escariadores de estrías rectas en la mayoría de los materiales para producir orificios pasantes estándar. 
• Escariador de flauta espiral – Este escariador presenta estrías helicoidales, lo que le confiere un aspecto similar al de un taladro helicoidal. 

escariador de ranura espiral

Escariadores clasificados por su capacidad de ajuste. 

• Escariadores ajustables – Los escariadores ajustables cuentan con cuchillas reemplazables alrededor del cuerpo. Esto facilita el ajuste del tamaño del escariador sin necesidad de cambiar de herramienta. Su diseño segmentado los distingue de los escariadores fijos. Este tipo es ideal para trabajos de bajo volumen. 
• Escariadores de expansión La punta de este escariador tiene un tornillo cuya función es empujar las cuchillas de corte hacia afuera a medida que la herramienta avanza. Esta herramienta se utiliza principalmente para la fabricación de prototipos y proyectos de mantenimiento. 

¿Qué tipo de escariador tiene vástago cuadrado?

Los vástagos cuadrados se utilizan en los escariadores manuales. La herramienta tiene esta forma para facilitar el acoplamiento con el berbiquí o la llave para machos de roscar. Dado que esta es la mejor manera de diferenciar un escariador manual de uno mecánico, una herramienta con vástago cuadrado no es fiable ni segura para su uso en máquinas. Su uso en una máquina probablemente dañará la herramienta o la pieza de trabajo.

Partes de un escariador

La anatomía de un escariador comprende el cuerpo/vástago, la geometría de las ranuras, los bordes cortantes (ranuras), el chaflán inicial y los márgenes. 

Aquí encontrará más detalles sobre las piezas.

• Cuerpo / Vástago – Esta pieza se conecta o se monta en la pinza o mandril de la máquina. Debe ser rígida para controlar la excentricidad.   
• Geometría de flauta Los canales helicoidales y rectos controlan la rigidez de la herramienta, el flujo de viruta y la acción de corte general. Los factores que se consideran para determinar el ángulo de hélice y el número de ranuras incluyen el tamaño del orificio y el tipo de material. 
• Filo de corte (flauta) – Esta es una parte igualmente crucial de un escariador, cuya función es eliminar material de la pared del orificio. Su filo determina si se logra una rugosidad superficial Ra de 3.2 o Ra de 0.4.  
• Chaflán de plomo – Esta es la punta angulada de la herramienta que entra en contacto con el orificio primero. El chaflán también guía la entrada del escariador y distribuye uniformemente la carga de corte. 
• Márgenes – Se trata de estrechas franjas o tiras de material que recorren las estrías longitudinalmente. No cortan la superficie, sino que la pulen y la frotan. 

 

Geometrías de escariadores a considerar 

La configuración del chaflán, el ángulo de hélice y el tipo de ranura son las geometrías más críticas para el rendimiento del mecanizado. Una combinación incorrecta de estas variables puede provocar un acabado superficial deficiente, tolerancias inadecuadas y una menor vida útil de la herramienta. 

• Chaflán – Esta es la punta angular de la herramienta. Un chaflán de 45° es eficaz para la mayoría de los trabajos de producción en general. Para prolongar la vida útil de la herramienta, es necesario un chaflán más largo, ya que implica más filos de corte y, por lo tanto, extiende su vida útil.  Un chaflán más corto no es recomendable porque aumenta el desgaste de la herramienta, especialmente en producciones de gran volumen. 
• Ángulo de hélice – Este es el ángulo de la ranura alrededor del cuerpo de la herramienta. Se recomiendan ángulos de hélice mayores para mejorar el acabado superficial y minimizar las vibraciones. 
• Tipo de flauta – Las ranuras rectas son populares por su rentabilidad y amplia disponibilidad para la producción de orificios pasantes.

Cuando se trata de perforaciones profundas y agujeros ciegos, las ranuras en espiral son la opción innegociable. Fundamentalmente, la decisión entre un escariador de ranura espiral y uno de ranura recta gira en torno a la producción de agujeros pasantes frente a agujeros ciegos.

 

Materiales comunes para escariadores 

Los principales materiales para escariadores son el acero rápido (HSS), el carburo y el cobalto. La elección del escariador adecuado para el mecanizado de metales depende del volumen de mecanizado y de la dureza del material.

Escariadores HSS (acero de alta velocidad) 

Los escariadores HSS son los más populares para el escariado de uso general. Son herramientas fiables para trabajar con metales como el aluminio y el acero inoxidable. Ventajas como su bajo coste inicial, su rendimiento fiable y su fácil afilado son demasiado buenas como para ignorarlas. A diferencia del carburo, los escariadores de acero rápido (HSS) rara vez se agrietan al mecanizar aluminio, acero inoxidable o acero dulce. 

Escariadores HSS

Escariadores de carburo

Las fresas de carburo son la opción ideal cuando se requiere un mecanizado rápido y resistente al desgaste de materiales endurecidos. Mientras que las fresas de acero rápido (HSS) se desgastarían rápidamente y darían resultados insatisfactorios, las fresas de carburo suelen ofrecer un rendimiento excelente. 

Escariadores de cobalto

Estos escariadores contienen un 8 % de cobalto, generalmente aleado con acero rápido (HSS). Por lo tanto, el escariador posee la dureza del cobalto y la tenacidad del acero rápido. Los escariadores de acero rápido (HSS) son más económicos, por lo que solo deberían sustituirse por escariadores de cobalto cuando la dureza del material así lo exija.

 

Tipos de recubrimientos superficiales para escariadores

Cabe destacar que los escariadores suelen estar recubiertos para mejorar su rendimiento. Los recubrimientos superficiales más comunes para escariadores son TiAlN (también llamado AlTiN), TiCN (carbonitruro de titanio), TiN (nitruro de titanio) y CrN (nitruro de cromo). 

Recubrimiento TiAlN

• TiAlN (AlTiN) – Ideal para entornos de alta temperatura
• TiCN (carbonitruro de titanio) – Más adecuado para resistencia a la abrasión 
• TiN (nitruro de titanio) – De color dorado y reconocido por su rendimiento de uso general. 
• CrN (nitruro de cromo) Funciona mejor con materiales no ferrosos. Proporciona resistencia a la corrosión. Es un recubrimiento perfecto para aluminio, latón, cobre y acero inoxidable. 

Los recubrimientos deben ser compatibles con el material. De lo contrario, por ejemplo, si se aplica nitruro de titanio (TiN) sobre acero inoxidable, la herramienta puede desgastarse más rápidamente y ofrecer un rendimiento deficiente.

Cómo utilizar un escariador 

El uso del escariador implica perforación previa, control de la velocidad y el avance, extracción correcta y comprobación de la excentricidad. 

Paso 1: Perforación previa 

Primero se perfora el orificio para obtener el tamaño del escariador, dejando aproximadamente 0.5 mm de material para diámetros mayores y hasta 0.3 mm para diámetros menores. 

Paso 2: Alimentación y velocidad controladas 

Se aplica una alimentación constante combinada con aproximadamente el 50 % de la velocidad de perforación equivalente. Durante el proceso se utiliza aceite de corte o refrigerante por inundación. 

 Paso 3: Retiro correcto 

Nunca se debe invertir el giro de un escariador bajo carga, ya que los filos de corte pueden astillarse. Debe retirarse mientras gira en sentido normal (hacia adelante). 

Paso 4: Comprobaciones de fin de línea

Las series de producción deben ir precedidas de una verificación de la excentricidad del husillo. Un comparador de cuadrante es la herramienta ideal para esta tarea. Se recomienda mantener la precisión dentro de 0.005 mm para evitar problemas de tolerancia en los orificios. 

 

Cómo elegir el escariador adecuado para el mecanizado 

Los cuatro factores que guían la selección del escariador son el método de operación, el volumen de producción y el material de la pieza de trabajo, la geometría del orificio y la naturaleza del trabajo. 

Método de operación 

Un escariador manual solo se utiliza para tareas de mantenimiento o ajuste. Un escariador flotante es una opción fiable para corregir la desalineación entre el husillo y el orificio. En resumen, el tipo de operación determina el escariador más adecuado. 

Volumen de producción y material de la pieza de trabajo  

El acero rápido (HSS) se desgasta más rápido que los escariadores de carburo, por lo que solo debe especificarse para trabajos de bajo volumen con materiales mixtos. Los trabajos de gran volumen en materiales más duros, como el hierro fundido o el acero templado, se mecanizan mejor utilizando escariadores de carburo. 

Geometría del agujero

Un escariador de ranura recta es muy eficaz para producir agujeros pasantes, una de las geometrías más comunes. Sin embargo, dado que los agujeros ciegos requieren una evacuación de virutas impecable, un escariador de ranura helicoidal es la opción ideal. Si el diámetro es mayor, por ejemplo, de 20 mm, un escariador de concha es la mejor opción.  

Naturaleza del trabajo

Finalmente, cabe mencionar la naturaleza del trabajo, especialmente la distinción entre trabajo estándar y no estándar. Un escariador ajustable se convierte en una excelente opción para perforaciones no estándar o trabajos de mantenimiento general. Los entornos de producción requieren mayor repetibilidad y calidad, de ahí la preferencia por escariadores como los HSS de diámetro fijo para tales fines. 

 

Diferencia entre escariadores, herramientas de mandrinado y brocas 

Existe confusión común entre herramientas de escariado, herramientas de perforación y brocas. Sin embargo, los tres tipos de herramientas difieren en función, cantidad de material removido, acabado superficial, tolerancias y aplicaciones ideales. Por ejemplo, la distinción entre broca y escariador radica en que un proceso inicia el agujero, mientras que el otro lo termina. 

Estas diferencias se muestran en la tabla comparativa a continuación. 

Elemento	Escariador	Herramienta aburrida	Broca
Función primaria	Acabado de un orificio con diámetro y acabado superficial precisos.	Corregir y agrandar un agujero existente	Producir un nuevo agujero
Material eliminado	Aproximadamente 0.1–0.5 mm	Varía, pero generalmente hasta varios milímetros.	Diámetro interior total
Tolerancia alcanzada	IT6–IT7 [2]	IT7–IT9 [2]	IT11–IT13 [2]
Acabado de la superficie	Ra 0.4–1.6 µm [1]	Ra 1.6–3.2 µm [1]	Ra 6.3–12.5 µm [1]
Ideal para	Agujeros para pasadores, ajustes a presión, ensamblajes de precisión	Ajuste de la posición del orificio, acabado de un solo punto	Origen del agujero, extracción de material

 

En conclusión 

Aunque parezcan simples, la mayoría de los escariadores son herramientas complejas y muy valoradas en la ingeniería de precisión. Desde escariadores manuales hasta escariadores HSS personalizados, la diversidad de herramientas de escariado Está fuera de toda duda. El tipo de escariador que se utilice depende del material, el acabado superficial deseado, la tolerancia del orificio requerida, la aplicación y la capacidad de mecanizado. 

En ProleanTech, la fabricación de escariadores de precisión se define por una perfecta correspondencia entre la herramienta y la tolerancia. Sabemos que elegir el tipo de escariador adecuado puede marcar la diferencia entre costosos retrabajos y un ajuste preciso. 

¿Ya ha decidido qué tipo de escariador utilizar? ¿O está considerando la geometría y la tolerancia del orificio? Podemos ayudarle. Póngase en contacto con nuestro equipo de ingeniería para definir la estrategia de escariado ideal o solicite un presupuesto gratuito para su proyecto de mecanizado. 

Referencias 

[ 1 ] https://geomiq.com/blog/cnc-machining-surface-roughness-guide/ 

[ 2 ] https://en.wikipedia.org/wiki/IT_Grade 

[ 3 ] https://www.asme.org/codes-standards/find-codes-standards/b94-2-reamers 

[ 4 ] https://www.nature.com/articles/s41598-025-16424-4 

[ 5 ] https://www.customtool.com/blog/tool-coating-differences/ 

[ 6 ] https://monaghantooling.com/high-performance-reaming-for-low-surface-finish/