Redes De Bravais

HERRAMIENTAS DE CORTE

Clasificación de las herramientas

Las herramientas de corte se pueden clasificar, atendiendo a los materiales empleados para su construcción, en:

1. Herramientas de acero (al carbono, aleados, de corte rápido).

2. Herramientas de metal duro.

3. Herramientas de cerámica.

4. Herramientas de diamante.

Herramientas de acero al carbono

El principal componente del acero es el carbono. Su aplicación como herramientas de corte es escasa debido a la dureza y resistencia al desgaste que pierden por el calentamiento producido, inevitablemente, en el mecanizado. En función del porcentaje de carbono se pueden encontrar las siguientes herramientas:

1. Matrices y herramientas de corte y embutido, (0,65 a 0,85% de C).

2. Machos de roscar, brocas y fresas, (1 a 1,15% de C).

3. Buriles, rasquetas y herramientas de corte, (1,3% de C).

Herramientas de acero aleado

El acero de estas herramientas se encuentra ligeramente aleado. Existe gran variedad de herramientas de este tipo, pero, al igual que las de acero al carbono, no soportan las grandes velocidades de corte por ser poco resistentes a las temperaturas elevadas.

Herramientas de acero rápido

El acero rápido es un acero aleado con los elementos y composición adecuados para lograr un gran número de partículas de carburo, duras y resistentes al desgaste, mediante tratamiento térmico. A diferencia del resto de los aceros utilizados en herramientas, el acero rápido mantiene su dureza a altas temperaturas, permitiendo, por tanto, mayores velocidades de corte en el mecanizado, teniendo en cuenta que el filo de la herramienta no debe sobrepasar los 550 ºC. El acero rápido convencional moderno es un acero de herramientas altamente aleado con 0,7 a 1,4% de carbono, cantidad variable de cromo, molibdeno, tungsteno, vanadio y, en algunos tipos, cobalto.

Las herramientas de acero rápido se presentan en diferentes calidades en función de la composición, tratamiento térmico y, en alguna forma, del método de fabricación. Como características principales que se pueden encontrar en las herramientas de acero rápido cabe destacar:

1. Resistencia a la abrasión. Dicha cualidad la dan los carburos en función del número de ellos y su composición. Los carburos de vanadio son los más duros y resistentes al desgaste; de aquí que todos los aceros rápidos lleven este elemento en mayor o menor proporción.

2. Tenacidad. De los elementos aleados, el molibdeno es el que proporciona al acero mayor tenacidad, mientras que los aceros rápidos con alto porcentaje en cobalto son más frágiles. Las fresas y brocas suelen ser de acero al molibdeno, mientras que en herramientas de torno de corte continuo se emplea más las de cobalto.

3. Dureza en caliente. La dureza en caliente es la capacidad de soportar elevadas temperaturas en el filo de corte. El cobalto proporciona al acero rápido mayor dureza en caliente y estabilidad térmica, permitiendo mayores velocidades de corte, pero produce un efecto negativo sobre la tenacidad.

4. Afilabilidad. Es la facilidad que presenta una herramienta al afilado de la misma por amolado. La cantidad de carburos de vanadio dificultan el afilado; así

mismo, los carburos de mayor tamaño son más difíciles de afilar. Añadiendo azufre al acero se mejora la afilabilidad.

5. Maquinabilidad. Ésta es una cualidad que influye inicialmente en el proceso de fabricación de la herramienta. La facilidad de mecanizar las herramientas de acero rápido depende de la naturaleza de los carburos, así como del tamaño, número y disposición de los mismos. El azufre también facilita la maquinabilidad.

Herramientas de metal duro

Los metales duros utilizados en herramientas de corte son aleaciones obtenidas por fusión o por sinterización de los carburos de Cr, Mo, Ta, Ti, V y W. Las aleaciones obtenidas por fusión no tienen actualmente gran aplicación. Los metales duros obtenidos por sinterización presentan una gran dureza, 70 a 75 HRC, son muy homogéneos y altamente resistentes al desgaste. En comparación con los aceros, el metal duro permite trabajar a mayores velocidades de corte debido a la mayor temperatura que es capaz de soportar el filo de corte, 1300 ºC.

El metal duro en herramientas de corte se presenta en forma de placas, fijadas al mango mediante soldadura de cobre o plata, o bien por medios mecánicos. El afilado de las placas únicamente puede realizarse con muelas de carburo de silicio y de diamante.

Las plaquitas de metal duro modernas se fabrican en dos calidades, calidades sin recubrimiento y con recubrimiento. En una plaquita sin recubrimiento la tenacidad, la resistencia a la deformación plástica y al desgaste forman parte integrante del metal duro. En una calidad con recubrimiento, éste proporciona la resistencia al desgaste y la base de metal duro la tenacidad y la resistencia al calor deseadas.

El recubrimiento se vaporiza sobre la base de carburo formando una o varias capas finísimas. Entre los recubrimientos más utilizados actualmente cabe destacar:

1. TiC (Carburo de titanio). Proporciona una alta resistencia al desgaste a bajas velocidades de corte y bajas temperaturas del filo de corte. También forma una excelente base para las capas de recubrimiento adicionales.

2. Al2O3 (Óxido de aluminio). Ofrece una excelente resistencia a las reacciones químicas. También permite utilizar mayores velocidades de corte por su resistencia al desgaste.

3. TiN (Nitruro de titanio). Dificulta la craterización y reduce la fricción entre el ángulo de desprendimiento y las virutas, minimizando de esta manera el riesgo de formación del filo de aportación.

Gama de materiales

Operaciones de mecanizado

Requisitos de calidad

P

Acero

Acero fundido

Acero inoxidable

Fundición maleable de viruta larga.

01

05

10

15

20

25

30

Extremas exigencias de acabado superficial.

Acabado a alta velocidad de corte.

Operaciones de torneado de copia.

Mecanizado en desbaste o con bajas velocidades de corte.

Desbaste pesado y mecanizado discontinuo.

35

40

45

50

M

Acero,

acero fundido,

acero al manganeso,

fundición aleada

acero austenítico,

fundiciones de acero,

fundición maleable,

acero de fácil mecanización.

10

20

30

40

Acabado con altos datos de corte.

Acabado con bajos datos de corte.

Desbaste pesado y mecanizado discontinuo.

K

Fundición,

fundición en coquilla,

...