La broca

INTRODUCCION

El ingeniero norteamericano Frederik Winslow Taylor ideó en 1897 un acero especial (acero frío) capaz de soportar una utilización prolongada sin apenas desgaste.

Lo consiguió añadiéndole wolframio, lo que aumentaba el punto de fusión de la aleación hasta los 800 grados, y con ello su resistencia.

La broca fue el primer objeto que se fabricó con este material; eran ideales para la producción en serie, ya que se podían utilizar muchas veces sin que se despuntaran.

BROCA

La broca, dependiendo de su tamaño, es una pieza metálica de corte que crea orificios en diversos materiales cuando se coloca en una herramienta mecánica como taladro, berbiquí u otra máquina . Su función es quitar material y formar un orificio o cavidad cilíndrica.

Para elegir la broca adecuada al trabajo se debe considerar la velocidad a la que se debe extraer el material y la dureza del mismo. La broca se desgasta con el uso y puede perder su filo, siendo necesario un reafilado, para lo cual pueden emplearse máquinas afiladoras, utilizadas en la industria del mecanizado. También es posible afilar brocas a mano mediante pequeñas amoladoras, con muelas de grano fino

ELEMENTOS QUE CARACTERIZAN A UNA BROCA

Entre algunas de las partes y generalidades comunes a la mayoría de las brocas están:

Longitud total de la broca: Existen brocas extra cortas, cortas, normales, largas y extralargas . Estas últimas se estila utilizarlas con un taladro de banco a los fines de taladrar profundo en una superficie y que la broca no se dañe o malogre el agujero.

Longitud de Corte: Es la profundidad máxima que se puede taladrar con una mecha y viene definida por la longitud útil, la cual está determinada por la extensión de la hélice.

Diámetro de Corte: es el diámetro del orificio obtenido con la broca.

Ángulo de Corte: El ángulo de corte normal en una broca es de 118º en la punta, pero también existen las brocas de 135º para que a mayor contacto con el material, la mecha se autocentre y no resbale sobre la superficie.

Diámetro y forma del Mango: El mango de una broca puede ser cilíndrico, triangular o cónico. Elmango cilíndrico es el más común, pero cabe destacarse que existe un subtipo que es el mango reducido, que consiste en una disminución del tamaño del mango en brocas cuyo diámetro supera los 10 mm o los 13 mm, a los fines que la broca pueda ser utilizada en mandriles de las medidas mencionadas. En cuanto al mango triangular, se trata de una broca con muescas en la superficie que están en contacto con el portabrocas a los fines que la herramienta no resbale; se estila hacer esta modificación en mechas destinadas para perforar metales muy duros, como ser aceros aleados, matrices, etc. Por último se encuentran las de mango cónico, que tienen la particularidad de ser posicionadas sobre un portabrocas especial, usualmente se utilizan para perforar agujeros profundos y de un grosor importante.

Broca Mango cilíndrico

Mecha mango reducido

Mecha Mango Triangular

Mecha cónica o Cono Morse

Ángulo de la hélice: Dependiendo del material a perforar, la mecha puede tener un ángulo particular para cortar la viruta y evacuarla. Existe una serie de letras para identificar la aplicación y el ángulo de la barrena: N es el ángulo de la hélice de 30º para uso general, W corresponde al ángulo 40º/45º destinado para mecanizar Aluminio y materiales de viruta larga. La tipo H, es conocida como la hélice lenta, por su paso helicoidal largo en ángulo de 15º/20º es ideal para bronce y otros materiales cuya viruta sea de gran volumen. Por último, se encuentra la hélice tipo S con ángulo de 35º y destacándose a primera vista la cualidad de tener un acanalado tupido para una remoción rápida de la viruta; se utiliza este tipo para aceros inoxidables.

Hélice Tipo N

Hélice Tipo H

Hélice Tipo W

ANGULOS

 Ángulo de ataque de la herramienta (): coincide con el ángulo de acanaladura y disminuye hacia el núcleo de la broca.

 Ángulo de despullo (): se forma por el destalonado desde la periferia hasta el centro.

 Ángulo de punta (): esta formado por los dos filos principales.

 Ángulo de filo (): se forma a partir del ángulo de despullo y el chaflán de guía

 Broca espiral tipo N ( 16º <  < 30º):

Esta broca es recomendada para materiales con desprendimiento normal de viruta, para aceros,fundición gris, acero sinterizado.

 Broca espiral tipo H ( 10º <  < 13º):

Esta herramienta se puede aplicar materiales duros y frágiles, de viruta corta como es el latón MS 62, aleaciones de magnesio, Zamak, plásticos, aleaciones de Cu hasta CuZn, acero de alta resistencia.

 Broca espiral tipo W ( 35º <  < 40º):

Es recomendada para materiales blandos como aluminio, cobre, cinc, plásticos blandos.

TIPOS DE BROCAS PARA METAL

POR SU MATERIAL

Material Constitutivo de la Mecha: La mechas se pueden construir con los siguientes materiales:

• Acero Rápido (HSS): para taladrar aceros de baja a mediana dureza.

Los aceros rápidos, de alta velocidad o HSS (High Speed Steel) se usan para herramientas, generalmente de series M y T (AISI-SAE). Con molibdeno y wolframio (también puede tener vanadio y cromo), tienen buena resistencia a la temperatura y al desgaste.1 Generalmente es usado en brocas y fresolines, machos, para realizar procesos de mecanizado con máquinas herramientas.

• Acero Rápido reforzado con tungsteno (HSS M2): Más resistente que el anterior, perfora aceros aleados de alta resistencia. Es una opción más económica frente a las mechas de cobalto 5%.

• Acero Rápido con Cobalto 5% (HSS Co 5%): El acero rápido es reforzado con cobalto al 5% para obtener un mejor rendimiento frente a materiales duros de mecanizar.

• Acero Rápido con Cobalto 8% (HSS Co 8%): En este caso, el refuerzo en el HSS llega al 8% para conseguir la más alta resistencia térmica según la norma americana M 42.

• Metal Duro (carburo de tungsteno): Es cada vez más empleado como material de herramientas de corte giratorias, pues posee ventajas que lo destacan frente al acero rápido, como ser su dureza, resistencia al desgaste y al calor, su rigidez y mejor filo de corte. En el mercado usualmente hay dos tipos de brocas con este material. Por un lado, están las mechas integrales, confeccionadas enteramente en carburo de tungsteno y se utilizan en agujereadoras de banco, debido a que el material tiene muy poca flexibilidad y a la menor vibración se corre el riesgo de rotura. Las brocas cuya manufactura está realizada con metal duro, son más caras que las comunes de HSS, pero su aplicación es sobre materiales extremadamente duros de perforar. Por otro lado están las brocas con plaqueta de metal duro en la punta, cuyo cuerpo helicoidal hasta el mango está producido en acero rápido. Cumple con las mismas funciones que una integral, pero es más económica y su vida útil menor, pues la misma está determinada por el filo y la permanencia de la placa de tungsteno en la punta.

• Modo de Producción: exiten tres modos de producción de las mechas, a saber:

• Brocas Laminadas: su confección se lleva a cabo a partir de una pieza metálica que de un lado tiene un sector cilíndrico (que luego será el cabo de la broca) y del otro lado se encuentra una parte plana, cuyo grosor es menor al otro sector. Luego a través de una máquina laminadora (de ahí su nombre) se toma la parte plana y se le da la forma helicoidal torciendo la misma. Son brocas muy económicas, por lo tanto su rendimiento es muy bajo. La punta de corte no es autocentrante (split point).

• Brocas Rectificadas: estas brocas se realizan a partir de una pieza metálica cilíndrica, cuyas hélices se consiguen rectificando el metal con una piedra. El proceso de rectificación es más exacto que el de laminación y le da a esta broca una calidad superior a la anterior, con un rendimiento mayor. Tampoco tiene punta de corte autocentrante (split point)

Brocas Fresadas y Rectificadas: se producen a partir de una pieza cilíndrica cuyas hélices se consiguen rectificando el metal con una piedra y posteriormente se utiliza una fresa para hacer rebajes en la hélice, facilitando la evacuación de viruta y brindando al mismo tiempo una ayuda al avance en la perforación. La calidad de estas brocas le permite darle al usuario un rendimiento superior a las otras dos y un mejor acabado.

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