Hoy discutiremos los materiales de herramientas de corte más comunes utilizados en la industria de la maquinaria. Las herramientas juegan un papel muy importante en el mecanizado. La geometría de la pieza de trabajo, el acabado de la superficie y otras propiedades dependen directamente del material y el diseño de la herramienta. Los materiales correctos y las herramientas bien diseñadas dan como resultado mejores acabados superficiales y una mayor precisión. Las características más importantes de la herramienta son:
- La dureza a alta temperatura debe ser alta.
- Alta resistencia a la abrasión.
- Las herramientas deben tener alta tenacidad y dureza.
- Debe tener alta conductividad térmica.
- Dado que la herramienta opera a altas temperaturas durante el corte,
Bajo coeficiente de dilatación térmica. - Las herramientas deben tener alta resistencia.
- Debe tener un bajo coeficiente de fricción y ser químicamente estable.
Tabla de contenido
Material de la herramienta de corte:
Los materiales de ingeniería más comunes utilizados para fabricar herramientas son:
Herramientas de acero al carbono:
El acero al carbono se usa ampliamente para procesar materiales blandos como el magnesio, el aluminio y la madera. Contiene carbono, silicio y magnesio como elementos constituyentes. Este material se utiliza para brocas manuales, machos de roscar, troqueles, cinceles, etc. La velocidad de corte es de unos 10 mm y la temperatura máxima que se puede utilizar es de 200-250 °C.
Acero rápido (HSS):
El acero de alta velocidad es un material de herramienta muy común que es una aleación de acero, tungsteno, cromo y vanadio. Contiene 18% Tungsteno, 4% Cromo y 1% Vanadio. Este material se endurece profundamente y se puede apagar con aceite, aire o sal. Tiene la dureza más alta. Su velocidad de corte es de unos 30-50 mmm. Funciona hasta 650 grados centígrados.
Dependiendo de la composición del material, se puede dividir aproximadamente en dos tipos.
1. Acero de tungsteno con tungsteno como principal elemento de aleación.
2. Acero al molibdeno en el que parte o la totalidad del tungsteno se sustituye por molibdeno. Es menos costoso que el acero de tungsteno y tiene la misma dureza y tenacidad superior.
Estelita:
La estelita es una aleación no ferrosa que contiene cobalto, cromo, tungsteno, molibdeno y boro. El cobalto es alrededor del 38-53 por ciento, el cromo alrededor del 30-33 por ciento, el tungsteno alrededor del 10-20 por ciento y el contenido de carbono alrededor del 1-3 por ciento. Este material tiene propiedades intermedias entre HSS y carburo cementado. Su velocidad de corte es de unos 50-80 mmm. Su temperatura máxima de trabajo es de unos 900 grados centígrados.
Este material de herramienta se utiliza principalmente para el desbaste a velocidades y velocidades de avance relativamente altas, y puede mecanizar materiales más difíciles, como aceros de alta resistencia, aceros inoxidables y aceros resistentes al calor.
Herramientas de carburo:
Fabricado con tecnología de pulvimetalurgia. El cobalto actúa como aglutinante en este material. Estos materiales se dividen en tres tipos.
1. Carburo de tungsteno recto con cobalto como aglutinante.
2. Carburo de tungsteno que contiene cobalto como aglutinante y una gran cantidad de carburos como titanio, tantalio, niobio y columbio.
3. Carburo de titanio con níquel o molibdeno como material de unión.
La velocidad operativa máxima es de aproximadamente 60-200 mm y el límite de temperatura de funcionamiento es de hasta 1000-1200 grados Celsius.
Todos los carburos son muy frágiles cuando están terminados y tienen poca resistencia a los golpes y las cargas de choque. Por lo tanto, la vibración es muy dañina para las herramientas de carburo.
Cerámica:
Una herramienta que combina carburo de silicio y óxido de aluminio. También se fabrica por pulvimetalurgia.
No funciona a baja velocidad. Este material de herramienta es muy resistente al desgaste y más duro que las herramientas de carburo. Tiene una mayor velocidad de corte que las herramientas de carburo y se utiliza especialmente para mecanizar hierro fundido y acero de alta resistencia. Su temperatura máxima de trabajo es de unos 1400 grados centígrados. Su velocidad de corte es de unos 300-600 mm.
cermet:
Las combinaciones de cerámicas y metales se conocen como cermets. Es un material que combina la alta resistencia al fuego de la cerámica con la alta dureza y resistencia al choque térmico de los metales. Una combinación típica es el óxido de aluminio con metales (W, Mo, boro, Ti, etc.) en la cantidad del 10%.
diamante
El diamante es el material para herramientas duras más conocido del mundo. Buena conductividad térmica, baja expansión térmica y bajo coeficiente de fricción. La velocidad de corte es de unos 1500-2000 mmm. Se utiliza para mecanizar materiales duros como carburos duros y nitruros. Se utiliza principalmente para el procesamiento de materiales no ferrosos.
nitruro de boro cúbico
Es el segundo material más duro después del diamante. No es un material natural. Está compuesto por átomos de nitrógeno y boro. Alta dureza y alta conductividad térmica. El CBN es químicamente inerte y se utiliza como sustituto del diamante para mecanizar acero. Se utiliza principalmente como abrasivo para piedras de afilar. Su velocidad máxima de corte es de unos 600-800 mmm.
UCON:
Un nuevo material de corte. Compuesto por 50% columbium, 30% titanio y 20% tungsteno. Tiene alta dureza, alta tenacidad y excelente resistencia al impacto. Se utiliza principalmente para cortar acero y no es adecuado para cortar hierro fundido, acero inoxidable y superaleaciones a base de Ni, Co y Ti. UCON tiene un aumento del 60 % en la velocidad de corte en comparación con el carburo de tungsteno.
coronaita:
Un nuevo material de corte posicionado entre el acero rápido y el carburo cementado. Este material consta de finas partículas de TiCN uniformemente dispersas en un material de acero tratable térmicamente. Se utiliza para la fabricación de brocas y fresas de pequeño y mediano tamaño. También se utiliza en la tecnología de formulación y recubrimiento. Se utiliza principalmente como material central para acero de alta velocidad y acero para muelles.
Todo esto se refiere a los materiales de herramientas de corte más comunes utilizados en la industria de la maquinaria. Si tiene alguna pregunta sobre este artículo, pregúntela en los comentarios. Si te ha gustado este artículo, no olvides compartirlo en tus redes sociales. Suscríbase a nuestro sitio web para obtener más artículos informativos. gracias por leer.