Rectificado, fresado o mortajado: elegir el proceso de engranajes correcto

Tres cotizaciones para el mismo plano de engranaje pueden diferir hasta un treinta por ciento. Un proveedor lo talla por fresa madre y se detiene ahí, otro lo talla por fresa madre y luego lo rectifica, un tercero cotiza todo como rectificado. El comprador queda eligiendo por instinto. El proceso no es cuestión de preferencia del proveedor: se deriva de tres entradas: grado de precisión, estado de tratamiento térmico y geometría de la pieza.

Empiece por lo que hace cada proceso. El tallado por fresa madre es un proceso de generación: la fresa madre y la pieza giran engranadas y los dientes se cortan uno tras otro. Es rápido, flexible y maneja tanto dientes rectos como helicoidales, por lo que asume la mayor parte del desbaste y sem acabado en engranajes cilíndricos. El tallado por mortajadora también es por generación, pero con un cortador alternativo, y alcanza lugares donde la fresa madre no llega: coronas internas, engranajes escalonados, dientes próximos a un resalte y cualquier geometría donde el cuerpo del cortador interferiría. El rasurado de engranajes se sitúa antes del tratamiento térmico. Retira una fina capa de un flanco blando mediante engrane libre con un cortador de rasurar, es más rápido que el rectificado y no puede tocar una superficie que ya ha sido endurecida. El rectificado es la operación final tras el tratamiento térmico, mediante rectificado de forma o rectificado generativo continuo con muela de tornillo, eliminando la distorsión y restableciendo la precisión.

La precisión marca un límite estricto. El tallado por fresa madre alcanza DIN 4 en piezas unitarias y lotes pequeños, y mantiene DIN 5 en producción en serie; un engranaje que sale del taller tras el tallado por fresa madre se detiene ahí. Cualquier exigencia más estricta requiere rectificado. En Geyontech, los engranajes rectificados alcanzan DIN 4–5, equivalente a ISO 4–5 y AGMA 2000-A88 grado 13–14 en la tabla de comparación estándar. Si el plano indica DIN 6 con un flanco cementado a 58–62 HRC, la respuesta queda decidida: tallar por fresa madre y luego rectificar. Un cortador de rasurar no corta un flanco que está cerca de 60 HRC.

El tratamiento térmico establece otro límite, y fija la secuencia: el orden no puede invertirse. La cementación y el temple se especifican por profundidad de capa en función del módulo, típicamente 0,5–3,0 mm, con 58–62 HRC en la superficie y 30–42 HRC en el núcleo, temple a 830–860 °C y revenido a 520–650 °C. Esa ruta siempre distorsiona la pieza, así que el rectificado no es una mejora opcional para mayor precisión; es la operación de cierre para un engranaje cementado. El temple por inducción es la otra ruta: 48–58 HRC con una capa de 1,0–5,0 mm, menos distorsión que la cementación, y puede rectificarse o no después. Un engranaje bonificado a 28–35 HRC se usa directamente tras el tallado por fresa madre o por mortajadora, con coste y plazo más fáciles de controlar. Antes de elegir un proceso, responda una pregunta: ¿este engranaje realmente necesita un flanco endurecido?

La geometría y el volumen vienen en tercer lugar. Los dientes internos, los engranajes escalonados y los dientes junto a un resalte inclinan la elección hacia el tallado por mortajadora, ya que la fresa madre no tiene espacio para salir; nuestras celdas de mortajado son máquinas CNC YKX5132 y YKX5150 más una Y54A. Para dientes internos o estrías en alto volumen con un perfil fijo, el brochado es más productivo, pero una brocha está dedicada a una sola pieza y solo resulta rentable en lotes grandes. El rasurado sigue teniendo su lugar en trabajos de flanco blando y alto volumen, como los engranajes de transmisiones automotrices: tallar por fresa madre, rasurar y luego tratar térmicamente. La cremallera sigue otra vía: cinco series en recto y helicoidal, módulo M1–M12, longitudes estándar de 500 mm y 1000 mm, precisión declarada como 6h25, con la serie rectificada empleada donde se requiere engrane continuo.

Una vez fijado el proceso, dos detalles deciden si las piezas pasan la inspección. El sobremetal de rectificado es uno de ellos. Demasiado poco y la distorsión del tratamiento térmico no puede eliminarse; demasiado y la muela retira una capa gruesa, lo que invita a quemaduras. El sobremetal debe fijarse por ruta de tratamiento térmico y módulo, no copiarse de una regla empírica. El otro es el datum. El rectificado y la inspección deben referenciar las mismas superficies; si el plano no indica qué cara posiciona la pieza, las mediciones de flanco no cuadrarán. En el control de distorsión, el aceite de temple trabaja a 60–80 °C con concentración de PAG al 5–15%, el tratamiento criogénico a −60 a −80 °C se emplea donde deben estabilizarse las dimensiones, y las piezas por debajo de 40 HRC pueden enderezarse hasta 0,05 mm/m.

Luego viene la verificación. El perfil, el flanco, la medida entre dientes y el paso se miden en un centro de medición de engranajes —disponemos de un P400 y un Klingelnberg P26—, con contornos complejos derivados a una CMM Zeiss, y la dureza de flanco comprobada en un durómetro Rockwell. Un informe necesita las curvas medidas, no solo la conclusión del grado; de lo contrario, el grado no puede rastrearse hasta los datos.

Un avance en el sector merece señalarse. Una revisión de 2026 en el World Electric Vehicle Journal (WEVJ, 16(9): 540) sobre ondulación superficial y NVH en engranajes de vehículos eléctricos recopila resultados de varios estudios: tomando el rectificado como referencia, los flancos conservan ondulaciones de alta frecuencia; el bruñido tras el rectificado reduce la excitación tonal en aproximadamente 1–2 dB; el superacabado mejora el ruido de alta frecuencia en unos 3–6 dB; y una combinación de rectificado más bruñido alcanza alrededor de 5 dB de reducción tonal. El rectificado aborda la precisión y la distorsión: la ondulación superficial es una batalla aparte. Para los clientes que fabrican reductores y articulaciones robóticas, vale la pena escribir los límites de rugosidad y ondulación superficial en el plano junto al grado DIN.

(Fuente: MDPI, World Electric Vehicle Journal, 2026, 16(9), 540 — https://www.mdpi.com/2032-6653/16/9/540)

Envíe el plano con cantidad, grado de precisión y requisito de tratamiento térmico, y responderemos la ruta de proceso y los puntos de inspección línea por línea: https://www.geyontech.com/get-a-gear-quote/