MAQUINABILIDAD

MAQUINABILIDAD

1. La maquinabilidad de un material se define por lo general en término de cuatro factores:

   • 1. Acabado superficial e integridad de la superficie de la parte maquinada
   • 2. Vida de la herramienta
   • 3. Requerimientos de fuerza y potencia
   • 4. Nivel de dificultad en el control de la viruta una vez se genera
   • La maquinabilidad de los materiales depende de su composición, sus propiedades y su microestructura. Son importante también una selección apropiada y el control de las variables del proceso. Para determinar la maquinabilidad de un material es importante: La clasificación el material de la pieza desde el punto de vista metalúrgico/ mecánico, la geometría del filo que se vaya a utilizar y el material de la herramienta de corte
     • La norma ISO divide los grupos de materiales estándar en 6 tipos distintos. Cada tipo cuenta con propiedades únicas de acuerdo a la maquinabilidad y las preparaciones que plantean distintas exigencias sobre la herramienta.
       • ISO P/ ACERO: La mayor variedad de tipos distintos de piezas se encuentra probablemente encuadrada en la “P”, que abarca distintos sectores industriales. Suelen ser de viruta larga y presentan un lujo de formación de viruta continuo, relativamente uniforme. Las variaciones suelen depender del contenido en carbono.
         • La maquinabilidad del acero es distinta según los elementos de cada aleación, el tratamiento térmico y el proceso de fabricación
         • En general, el control de viruta es relativamente sencillo y uniforme.
         • El acero de bajo contenido en carbono produce virutas más largas que son pastosas y requiere filos agudos.
         • Fuerza de corte específica kc1: 1.400-3.100 N/mm².
         • Las fuerzas de corte y la potencia requerida en la máquina permanecen dentro de un margen limitado.
       • ISO M/ ACERO INOXIDABLE: Encuentra gran parte de su aplicación en el sector de procesamiento, bridas, tubos, petróleo y gas, y en el sector farmacéutico. Durante el mecanizado, forma una viruta laminar e irregular porque las fuerzas de corte son más altas que en el acero normal. Existen diversos tipos de acero inoxidable.
         • Material de viruta larga y control de viruta regular en materiales ferríticos/martensíticos, y resulta más complejo en los tipos austenítico y dúplex.
         • Fuerza de corte específica: 1.800-2.850 N/mm².
         • El mecanizado crea altas fuerzas de corte, filo de aportación, superficies con endurecimiento térmico y mecánico.
         • El mayor contenido de nitrógeno (N) de la estructura, incrementa la resistencia y aporta algo de resistencia ante la corrosión, pero reduce la maquinabilidad-
         • La adición de azufre (S) se utiliza para mejorar la maquinabilidad.
         • Un alto contenido de C (>0.2%) crea un desgaste en incidencia grande.
       • ISO K/ FUNDICIÓN; Principalmente se trata de piezas para automotriz, la fabricación de maquinaria y la producción con acero. La formación de viruta de los materiales ISO-K varía desde virutas casi pulverizadas a virutas de largas. La potencia necesaria para mecanizar este grupo de materiales suele ser reducida.
         • Material de viruta corta con buen control de la misma en la mayor parte de condiciones. Fuerza de corte específica: 790 – 1350 N/mm².
         • Los sustratos de metal duro deben ser duros y el recubrimiento debe ser grueso y de tipo óxido de aluminio para que tenga buena resistencia al desgaste por abrasión.
         • Al mecanizar a velocidades altas se crea desgaste por abrasión.
         • Las fundiciones NCI, CGI y ADI requieren atención extra debido a sus distintas propiedades mecánicas y a la presencia de grafito en la matriz, si se comparan con una GCI normal.
         • La fundición se suele mecanizar con plaquitas de tipo negativo, ya que presentan filos robustos y aplicaciones seguras.
         • La fundición se suele mecanizar sin refrigerante, pero también se puede utilizar lubricante
       • ISO N/ ALUMINIO: La industria aeroespacial, la aviación y los fabricantes de llantas de aluminio para el sector automotriz se encuentran entre los principales usuarios de este material. A pesar de que necesitan menos potencia por mm3, debido a la elevada velocidad de arranque de viruta, sigue siendo recomendable calcular la potencia máxima necesaria.
         • Material de viruta larga y control de viruta relativamente fácil, si está aleado
         • Las fuerzas de corte y la potencia requerida en la máquina son bajas. Fuerza de corte: 350-700 N/mm²
         • El material se puede mecanizar con calidades de metal duro sin recubrimiento y grano fino si el contenido de Si es inferior al 7-8%, y con calidades de punta PCD para aluminio con mayor contenido de Si
         • El Al puro es pastoso y requiere filos agudos y valores altos de vc. El Al hipereutéctico con contenido de Si > 12% es muy abrasivo
       • ISO S/ ALEACIONES TERMO-RESISTENTES: Se trata de materiales de difícil mecanización, dentro de la clasificación “S”, se pueden encontrar aplicaciones vinculadas al sector aeroespacial, de turbinas de gas y de generación de energía
         • Las propiedades físicas y comportamiento de mecanizado de cada aleación varía considerablemente, debido tanto a la naturaleza química de la aleación como al procesamiento metalúrgico
         • Recocido y envejecido tienen gran influencia sobre las posteriores propiedades de mecanizado.
         • Control de viruta difícil (viruta segmentada)
         • Las fuerzas de corte y la potencia requerida son altas. Fuerza de corte específica: 2.400-3.100 N/mm² para HRSA y 1.300-1.400 N/mm² para titanio
       • ISO H/ ACERO TEMPLADO: Se pueden encontrar en gran variedad de sectores, que van desde el automotriz hasta la fabricación de maquinaria o en el segmento de fabricación de moldes y matrices. A menudo presentan una viruta continua, rojo incandescente.
         • El material de la herramienta debe tener buena resistencia a la deformación plástica, estabilidad química, resistencia mecánica y resistencia al desgaste por abrasión.
         • El acero templado es el grupo más reducido desde el punto de vista del mecanizado y el acabado es la operación de mecanizado más habitual. Fuerza de corte específica: 2550 – 4870 N/mm².
         • Esta operación suele producir un control de viruta regular. Las fuerzas de corte y la potencia requerida son bastante altas.
         • También se utiliza cerámica mixta o reforzada con filamentos para tornear, cuando la pieza tiene exigencias moderadas de acabado superficial y la dureza es demasiado alta para el metal duro.
         • El metal duro domina en aplicaciones de fresado y taladrado