MAQUINABILIDAD

por: Instituto Asteco

Se suelen identificar tres factores principales para determinar la maquinabilidad de un material, es decir, su capacidad de ser mecanizado.

  1. La clasificación del material de la pieza desde un punto de vista metalúrgico/mecánico.
  2. La geometría del filo que se vaya a utilizar, a nivel micro y macro.
  3. El material de la herramienta de corte (calidad) con sus componentes, por ejemplo, metal duro con recubrimiento, cerámica, CBN o PCD, etc.

Estas selecciones tendrán una gran influencia en la maquinabilidad del material. Otros factores son: datos de corte, fuerzas de corte, tratamiento térmico del material, costra superficial, inclusiones metalúrgicas, sujeción de la herramienta y condiciones de mecanizado generales, etc.

La maquinabilidad no tiene una definición directa, como las calidades o los números. En rasgos generales, comprende la capacidad del material de la pieza para ser mecanizado, el desgaste que crea en el filo y la formación de viruta que se puede obtener. Según esto, un acero con bajo contenido de carbono es más fácil de mecanizar que los aceros inoxidables austeníticos, más exigentes. Se considera que el acero de baja aleación tiene mejor maquinabilidad que el acero inoxidable. El concepto «buena maquinabilidad», suele ser sinónimo de una acción de corte homogénea y una vida útil de la herramienta aceptable. La mayor parte de las evaluaciones de la maquinabilidad de un material específico se realiza mediante ensayos prácticos y los resultados se comparan con otros ensayos realizados en otro tipo de material bajo condiciones similares. En estas pruebas, se tienen en cuenta otros factores como la microestructura, la tendencia al embazado, la máquina-herramienta, la estabilidad, el ruido, la vida útil, etc.

  1. MAQUINABILIDAD DE ACEROS

  • ​El acero es el grupo de materiales de trabajo más amplio del área de mecanizado.
  • El acero puede ser no templado o templado y revenido con una dureza de hasta 400 HB. El acero con una dureza aprox. superior a 48 HRC y hasta 62-65 HRC corresponde a ISO H.
  • El acero es una aleación cuyo componente principal es el hierro (Base de Fe).
  • Los aceros no aleados tienen un contenido de carbono inferior al 0.8 % y se componen únicamente de hierro (Fe), sin otros elementos de aleación.
  • Los aceros aleados presentan un contenido en carbono inferior al 1.7 % y elementos de aleación como Ni, Cr, Mo, V y W.
  • Los aceros de baja aleación contienen elementos de aleación inferiores al 5 %.
  • Los aceros de alta aleación contienen más del 5 % elementos de aleación.

Maquinabilidad general

  • ​La maquinabilidad del acero difiere en función de los elementos de aleación, el tratamiento térmico y el proceso de fabricación (forja, laminado, fundición, etc.).
  • En general, el control de virutas es relativamente sencillo y fluido.
  • Los aceros de bajo contenido en carbono producen virutas más largas que son pastosas y requieren filos agudos.
  • Fuerza de corte específica kc1: 1400-3100 N/mm².
  • Las fuerzas de corte, y por tanto la potencia necesaria para mecanizarlos, se mantienen dentro del intervalo limitado.

Aceros sin alear: Los problemas de rotura de la viruta y la tendencia al embazado (filo de aportación) requieren especial atención en los aceros de bajo contenido en carbono (< 0.25 %). Las velocidades de corte grandes y los filos y/o geometrías agudas, con una cara de desprendimiento positiva y recubrimiento fino, reducirán la tendencia al embazado. En torneado, se recomienda que la profundidad de corte se mantenga próxima o superior al radio de punta para mejorar la rotura de la viruta. En general, los aceros templados tienen muy buena maquinabilidad. Sin embargo, tienden a generar un desgaste en incidencia relativamente grande en los filos.

Aceros de baja aleación: La maquinabilidad de los aceros de baja aleación depende del contenido aleado y del tratamiento térmico (dureza). Para todos los materiales de este grupo, los mecanismos de desgaste más comunes son el desgaste en incidencia y en cráter.

Los materiales templados producen más calor en la zona de corte y pueden resultar en la deformación plástica del filo.

Aceros de alta aleación: Por lo general, la maquinabilidad se reduce cuanto mayor es el contenido de aleación y la dureza. Por ejemplo, con entre un 12 y un 15 % de elementos de aleación y durezas de hasta 450 HB, el filo necesita una buena resistencia térmica para resistir la deformación plástica.

 

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