El mecanizado de piezas no sería posible sin las herramientas de corte adecuadas. Dependiendo del tipo de pieza o componente a mecanizar se requerirá de una determinada herramienta. Asimismo, también es importante el tipo de material del que está fabricada dicha herramienta de corte. De esta manera se evitará desperdicio de material y de tiempo, además de ofrecer la precisión, calidad y funcionalidad que requiere la pieza final.
¿Cuáles son los tipos de materiales para las herramientas de corte?
Aceros al carbono
Contienen entre 0,7 y 1,2 % de carbono, son duros al temple, pero no a altas temperaturas. Se utilizan en mecanizados de temperatura moderada, para herramientas de baja velocidad de corte, herramientas finas o de forma compleja.
Aceros rápidos (y super-rápidos)
Mantienen la dureza y la capacidad de corte a temperaturas elevadas. Pueden contener carbono, azufre, manganeso, boro, níquel, silicio, fósforo, vanadio, cobalto, molibdeno, etc.
Stellitas
Se refiere a aleaciones ternarias de cromo, cobalto y wolframio. Solo se mecanizan utilizando abrasivos. Son más frágiles que los aceros rápidos y requieren trabajar a una velocidad de corte elevada y con poco avance.
Carburos sintetizados
También conocidos como metal duro, están compuestos de carburos de wolframio o tantalio, en los que el cobalto actúa como aglutinante. Operan a velocidades de corte mucho mayores que los aceros rápidos y tienen una dureza de 9,7, cercana al del diamante. Tienen alta resistencia al desgaste. Su calidad dependerá del campo de aplicación, esto es, si es torneado, roscado, ranurado o tronzado.
Cerámicos
Se obtienen por proceso de sinterizado a 1.700 °C de polvos de óxido de aluminio o de nitruro de silicio (90 a 99 %), y de adiciones de óxido de circonio, cromo, magnesio, etc. El corindón, por ejemplo, se usa en muelas abrasivas, pero es sensible a choques y vibraciones. Se emplea para mecanizado continuo y en máquinas estables, robustas y de elevada rigidez estructural, así como fundición gris, aleaciones termorresistentes, aceros endurecidos, etc.
Cermets (ceramic metal)
Las partículas duras se basan en carburos de titanio en lugar de carburo de tungsteno. Son materiales utilizados en fresado y torneado de aceros inoxidables, tienen alta estabilidad química y son resistentes al calor, son poco proclives a filo recrecido y a desgaste por oxidación.
CBN (nitruro de boro cúbico)
De dureza cercana al diamante y también a elevadas temperaturas (2.000 °C), tiene gran resistencia al desgaste y es químicamente estable para mecanizar. Es más tenaz que los cerámicos, pero tiene menor resistencia química y térmica. Se aplican en aceros forjados, metales pulvimetalúrgicos, aceros y fundiciones endurecidas, rodillos de laminación de fundición perlítica y aleaciones de elevada resistencia al calor.
PCD (diamante policristalino)
También de dureza similar al diamante, es altamente resistente al desgaste y se emplea como abrasivo en muelas de rectificar. Sin embargo, no debe emplearse si la temperatura de la zona de corte es superior a 600 °C. Se usa en materiales abrasivos no ferrosos y materiales no metálicos que requieran alta precisión y alta calidad de acabado superficial.
Diamante
Posee la dureza más elevada de las herramientas de corte, ofreciendo una continuada duración del filo. Ideal para mecanizar plásticos, aleaciones (aluminio, latón, cobre, caucho, amianto, ebonita, cartón), así como algunos bronces. También como fluido de corte se usan aceites solubles y de petróleo.
¿Qué son las herramientas de corte?
Pueden ser de tres tipos:
Herramientas positivas: Tienen un ángulo de corte más agudo y se usan para materiales difíciles de mecanizar, por ejemplo, aquellos que contienen mucho plomo. Trabajan al corte y se usan cuando hay poca potencia o hay inestabilidad en la máquina herramienta usada.
Herramientas neutras: Tienen menor agudeza sus ángulos de corte con respecto a las anteriores. Suelen usarse con materiales más estables para el mecanizado, como cobre, bronce, titanio y aceros. Utilizadas en mecanizados generales o donde existan imperfecciones. Trabajan al corte.
Herramientas negativas: Se caracterizan por tener ángulos rectos de corte. Usadas para mecanizado de fundiciones de acero, materiales duros o templados. Trabajan con la deformación plástica del material a mecanizar. Deben usarse con máquinas herramienta más potentes que con las positivas.
Características de los materiales para herramientas de corte
- Capacidad para disipar calor
- Ser inertes con respecto al material a mecanizar
- Que posea agudeza de filo
- Químicamente estable para resistir corrosión y oxidación
- Poseer tenacidad
- Resistente a las diferencias de temperaturas
- Poseer compacidad
- Ser resistente a cambios físicos como la deformación plástica y el desgaste
¿Cuáles son las herramientas de corte para el mecanizado?
Taladro
El taladro es una de las herramientas más utilizadas en el mecanizado. Las brocas que se usan dependen del diámetro requerido, el material y del tipo de desbastado o perforación a realizar. De esta forma tenemos brocas de HSS, brocas de metal duro integral, brocas de plaquitas, avellanadores, escariadores.
Roscado
En este caso se encuentran aquellos dispositivos para moldear roscas, como machos. Una de las características que se busca es que ofrezcan una vida útil prolongada y una adecuada evacuación de virutas. Pueden emplearse para acero, acero inoxidable, hierro fundido, etc. Podemos mencionar machos y terrajas HSS + HM o fresas de roscar por interpolación
Torneado
Dar forma a una determinada pieza requiere no solo de precisión, sino de utilizar la máquina herramienta correcta. Dependiendo del tipo de componente a moldear o fabricar, elegiremos el tipo de herramienta de torneado. Está el FreeTurn, el EcoCut + ProfileMaster, así como herramientas para tornos automáticos y las herramientas de torneado de plaquitas, herramientas de tronzado y ranurado, torneado mini y SloCut-Brochado.
Fresado
La obtención de un perfil o forma determinada es la base de la exactitud de cada componente a obtener. Existen diferentes piezas para realizar el fresado, como las plaquitas, las fresas de metal duro, las fresas HSS o las herramientas de fresado con plaquitas intercambiables.
Mandrinado de precisión
Este tipo de operación se realiza para completar un agujero ya existente y conseguir una tolerancia de agujero estrecha y un posicionamiento correcto, por ejemplo, para el mecanizado de asientos de guías de válvula. Existen para ello piezas como KomDrive, MicroKom, TwinKom, micro cabezas de mandrinado, distintos cabezales, consolas y barras de mandrinado, etc.
Herramientas de sujeción
Son las que van a permitir sujetar o mantener fija cualquier pieza a una superficie o van a mantener dos piezas unidas. De esta forma van a facilitar una tarea mecánica a la cual se va a aplicar energía. En el caso del mecanizado pueden usarse, por ejemplo, conos de portaherramientas rotatorios o fijos, además del mecanizado de 5 ejes, distintos tipos de mordaza, tensores hidráulicos o sistemas de sujeción de punto cero.
Decoletaje
En el caso del decoletaje y mecanizado de piezas, se utilizan desde taladrado (brocas de HSS, brocas de metal duro integral, escariadores), roscado (machos y terrajas HSS + HM, fresas de roscar por interpolación, roscado), torneado (herramientas de torneado de plaquitas, EcoCut + ProfileMaster, herramientas de tronzado y ranurado, etc.), fresado o sujeción.
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