Seleccionar el material de herramienta adecuado para el mecanizado de piezas mecánicas de precisión es crucial para lograr el nivel deseado de precisión, durabilidad y acabado superficial. A continuación se ofrece una introducción a la selección de materiales para herramientas de mecanizado de piezas mecánicas de precisión:
Acero de alta velocidad (HSS): Utilizadas tradicionalmente para una amplia gama de aplicaciones de mecanizado, las herramientas HSS son versátiles y pueden usarse para metales no ferrosos, aleaciones y algunos aceros. Sin embargo, tienden a desgastarse más rápidamente que los materiales más duros a velocidades de mecanizado más altas.
HSS que contiene cobalto: Estas herramientas ofrecen una mejor dureza al rojo y resistencia al desgaste en comparación con el HSS estándar, lo que las hace adecuadas para materiales más resistentes y una vida útil más larga.
Herramientas de carburo: Las herramientas de carburo de tungsteno son conocidas por su dureza y resistencia al desgaste, el calor y la abrasión. Son ideales para mecanizar materiales más duros y pueden funcionar a velocidades más altas, lo que aumenta la productividad.
Herramientas de cerámica: Las herramientas de corte cerámicas se utilizan por su alta dureza y estabilidad térmica. Son adecuados para mecanizar aceros y hierro a altas velocidades, pero pueden ser quebradizos y no son adecuados para cortes interrumpidos o materiales con alta tenacidad.
Herramientas de diamante: Los diamantes naturales y sintéticos se utilizan por su extrema dureza y son ideales para mecanizar metales no ferrosos, materiales no metálicos y para aplicaciones de ultraprecisión. Son particularmente útiles para mecanizar materiales duros o con alta abrasividad.
Nitruro de boro cúbico (CBN): Las herramientas CBN son muy duras y adecuadas para mecanizar aceros endurecidos y otros materiales duros. Ofrecen una alta estabilidad térmica y pueden mantener su filo a altas velocidades de corte.
Herramientas recubiertas: Las herramientas recubiertas con materiales como nitruro de titanio (TiN), nitruro de titanio y aluminio (TiAlN) o carbono similar al diamante (DLC) pueden mejorar la vida útil y el rendimiento de la herramienta al proporcionar una superficie más dura, mejor resistencia al desgaste y menor fricción.
Criterios de selección de materiales: La elección del material de la herramienta depende de factores como el material de la pieza de trabajo, el acabado superficial deseado, la operación de mecanizado (corte, torneado, fresado, etc.) y las condiciones de corte (velocidad, avance y profundidad de corte).
Materiales innovadores: Con los avances en la ciencia de los materiales, continuamente se desarrollan nuevos materiales para herramientas para ampliar los límites del rendimiento y la eficiencia del mecanizado.
Es importante tener en cuenta que la selección del material de la herramienta no se trata solo de las propiedades del material sino también de su aplicación en el proceso de mecanizado. Por ejemplo, la tecnología de mecanizado de ultraprecisión (UPM), que ha sido crucial en campos de alta tecnología como el aeroespacial y la biotecnología, se beneficia del uso de materiales como los diamantes monocristalinos por su excepcional dureza y conductividad térmica, lo que permite la producción de ultraprecisión. -reflectores de precisión o rodamientos con una precisión de nivel nanométrico. Además, el uso de láseres ultrarrápidos de femtosegundos (fs) para micromecanizar materiales como el diamante permite un procesamiento preciso y eficiente con un daño térmico mínimo, lo que es particularmente beneficioso para materiales que son difíciles de mecanizar con métodos convencionales.
