Cuando se trata de mecanizar el acero, seleccionar las herramientas de corte apropiadas es crucial para lograr resultados de alta calidad, mejorar la eficiencia y reducir los costos. Como proveedor de acero, he sido testigo de primera mano el impacto que las herramientas de corte correctas pueden tener en el proceso de mecanizado. En este blog, discutiré varias herramientas de corte adecuadas para el mecanizado de acero y ofreceré información para ayudarlo a tomar decisiones informadas.
Entendiendo die acero
Antes de profundizar en las herramientas de corte, es importante comprender las características de Die Steel. Die Steel es un tipo de acero para herramientas utilizado para hacer troqueles y moldes. Por lo general, tiene alta dureza, buena resistencia al desgaste y alta resistencia para resistir las altas presiones y tensiones durante el proceso de formación. Los tipos comunes de acero dado incluyen frío - trabajo de acero, acero para matrícula en caliente y acero de molde de plástico, cada uno con sus propias propiedades únicas y requisitos de mecanizado.
Herramientas de corte de acero de alta velocidad (HSS)
El acero de alta velocidad es uno de los materiales tradicionales de herramientas de corte para mecanizar el acero. Las herramientas HSS están hechas de aceros de aleación que contienen elementos como tungsteno, molibdeno, cromo y vanadio. Estos elementos contribuyen a la alta dureza, resistencia al calor y resistencia al desgaste de las herramientas.
Ventajas
- Versatilidad: Las herramientas de corte HSS se pueden usar para una amplia gama de operaciones de mecanizado, que incluyen giro, fresado, perforación y tapping. Son adecuados para las operaciones de desacuerdo y de acabado en Die Steel.
- Costo - Efectivo: En comparación con algunos otros materiales de herramientas de corte, las herramientas HSS son relativamente económicas, lo que los convierte en una opción popular para operaciones de mecanizado a escala pequeña o cuando el costo es una consideración importante.
- Facilidad de molienda: Las herramientas HSS se pueden volver a colocar fácilmente utilizando equipos de molienda estándar, lo que permite la vida útil extendida de la herramienta y los costos de herramientas reducidos.
Desventajas
- Resistencia al calor limitada: A altas velocidades de corte, las herramientas HSS pueden perder su dureza debido a la generación de calor, lo que puede dar como resultado un desgaste rápido de herramientas y un rendimiento reducido de corte.
- Resistencia al desgaste más baja: En comparación con las herramientas de corte de carburo, las herramientas de HSS tienen una menor resistencia al desgaste, especialmente cuando mecanizan los aceros de die duro.
Herramientas de corte de carburo
Las herramientas de corte de carburo se usan ampliamente en el mecanizado del acero dado debido a su excelente dureza, resistencia al desgaste y resistencia al calor. Las herramientas de carburo generalmente están hechas de carburo de tungsteno (WC) combinado con un metal de carpeta como el cobalto.
Ventajas
- Altas velocidades de corte: Las herramientas de corte de carburo pueden funcionar a velocidades de corte mucho más altas que las herramientas HSS, lo que mejora significativamente la eficiencia del mecanizado.
- Larga vida de herramientas: La alta resistencia al desgaste de las herramientas de carburo permite una mayor vida útil de la herramienta, reduciendo la frecuencia de los cambios de herramientas y aumentando la productividad.
- Buen acabado superficial: Las herramientas de carburo pueden producir un mejor acabado superficial en piezas de acero, lo cual es importante para aplicaciones donde la calidad de la superficie es crítica.
Desventajas
- Mayor costo: Las herramientas de corte de carburo son generalmente más caras que las herramientas HSS, lo que puede aumentar la inversión inicial en herramientas.
- Fragilidad: Las herramientas de carburo son más frágiles que las herramientas HSS y son más propensas a astillar o romper si no se usan correctamente. Requieren un manejo cuidadoso y parámetros de mecanizado adecuados para garantizar un rendimiento óptimo.
Herramientas de corte recubiertas
Las herramientas de corte recubiertas son un tipo avanzado de herramienta de corte que combina las ventajas de un material de herramienta base (como HSS o carburo) con un recubrimiento delgado aplicado a la superficie de la herramienta. El recubrimiento puede mejorar el rendimiento de la herramienta de varias maneras.
Tipos de recubrimientos
- Estaño (nitruro de titanio): El recubrimiento de estaño es uno de los recubrimientos más comunes utilizados en las herramientas de corte. Proporciona una buena resistencia al desgaste y reduce la fricción entre la herramienta y la pieza de trabajo, lo que resulta en un mejor rendimiento de corte y una mayor vida útil de la herramienta.
- TICN (carbonitruro de titanio): El recubrimiento TICN ofrece una mejor resistencia al desgaste que el recubrimiento de estaño, especialmente en aplicaciones de mecanizado de alta velocidad. También tiene un coeficiente de fricción más bajo, lo que ayuda a reducir las fuerzas de corte y mejorar el acabado superficial.
- Altin (nitruro de titanio de aluminio): El recubrimiento de Altin es adecuado para operaciones de mecanizado de alta temperatura. Tiene una excelente resistencia al calor y resistencia a la oxidación, lo que permite que la herramienta mantenga su dureza y rendimiento de corte a temperaturas elevadas.
Ventajas
- Rendimiento mejorado: Las herramientas de corte recubiertas pueden mejorar significativamente la velocidad de corte, la vida útil de la herramienta y el acabado superficial en comparación con las herramientas no recubiertas.
- Rango de aplicaciones extendidas: Los recubrimientos pueden hacer que las herramientas sean más adecuadas para mecanizar los materiales de corte, como los aceros endurecidos.
Desventajas
- Mayor costo: Las herramientas de corte recubiertas son más caras que las herramientas sin recubrimiento debido al proceso de recubrimiento adicional.
- Problemas de adhesión de recubrimiento: En algunos casos, el recubrimiento puede delaminar de la superficie de la herramienta, lo que puede afectar el rendimiento de la herramienta y reducir su vida útil.
Herramientas de corte de nitruro de boro cúbico (CBN)
El nitruro de boro cúbico es un material súper duro solo solo por diamante en dureza. Las herramientas de corte CBN están diseñadas específicamente para mecanizar materiales duros, incluidos los aceros endurecidos.
Ventajas
- Dureza extrema: Las herramientas de corte CBN pueden mantener su dureza a altas temperaturas, haciéndolas adecuadas para mecanizado de alta velocidad de aceros endurecidos.
- Excelente resistencia al desgaste: La alta resistencia al desgaste de las herramientas CBN da como resultado una larga vida útil de la herramienta y un rendimiento de corte constante, incluso cuando mecanizan materiales muy duros.
Desventajas
- Alto costo: Las herramientas de corte CBN son extremadamente costosas, lo que limita su uso generalizado. Por lo general, se usan para mecanizado de alta precisión de aceros endurecidos donde los beneficios justifican el costo.
- Rango de aplicación limitado: Las herramientas CBN se utilizan principalmente para operaciones de acabado en aceros endurecidos y no son adecuados para operaciones de desbrave o mecanizando materiales más suaves.
Seleccionando las herramientas de corte correctas
Al seleccionar herramientas de corte para mecanizar el acero, se deben considerar varios factores:
Material del acero del troquel
- Dureza: La dureza del acero del troquel es un factor clave para determinar la herramienta de corte adecuada. Para los aceros más suaves, HSS o herramientas de carburo pueden ser suficientes. Para los aceros endurecidos, CBN o herramientas de carburo recubiertas son más adecuadas.
- Composición de aleación: La composición de la aleación del acero dado también puede afectar la selección de la herramienta de corte. Algunos elementos de aleación pueden aumentar la dureza o la tenacidad del acero, lo que requiere herramientas con mayor resistencia al desgaste.
Operación de mecanizado
- Roughing vs. Termination: Las operaciones de desacuerdo requieren herramientas con altas tasas de eliminación de materiales, mientras que las operaciones de acabado requieren herramientas que puedan producir un acabado superficial liso. Se pueden usar diferentes herramientas de corte para cada tipo de operación.
- Girar, fresar o perforar: Diferentes operaciones de mecanizado tienen diferentes requisitos para las herramientas de corte. Por ejemplo, las operaciones de giro pueden requerir una geometría de herramienta diferente a las operaciones de fresado.
Parámetros de corte
- Velocidad de corte, velocidad de alimentación y profundidad de corte: Estos parámetros de corte deben optimizarse en función del material de la herramienta de corte, el material de la pieza de trabajo y la operación de mecanizado. Los parámetros de corte incorrectos pueden conducir a un desgaste prematuro de la herramienta, un acabado superficial deficiente o incluso una rotura de herramientas.
Como proveedor de acero dado, entiendo la importancia de proporcionar a nuestros clientes no solo un acero dado de alta calidad sino también información valiosa sobre procesos de mecanizado. Además de Die Steel, también ofrecemos servicios relacionados conProcesamiento de aleación de aluminio,Aleación de acero al carbono, yProcesamiento de materiales especiales.
Si está en el mercado de Die Steel o necesita asesoramiento para seleccionar las herramientas de corte correctas para sus necesidades de mecanizado, no dude en contactarnos. Nuestro equipo de expertos está listo para ayudarlo a tomar las mejores decisiones para sus proyectos. Estamos comprometidos a brindarle el más alto nivel de servicio y los productos de mejor calidad.
Referencias
- Kalpakjian, S. y Schmid, SR (2009). Ingeniería y tecnología de fabricación. Pearson Prentice Hall.
- Trent, EM y Wright, PK (2000). Corte de metal. Butterworth - Heinemann.