La industria de las herramientas de corte se ha multiplicado por diez en los últimos años. Entre cientos de opciones, es difícil elegir la herramienta adecuada. Seleccionar una herramienta que pueda producir fuerzas de corte bajas con un buen acabado superficial y una acción de corte suave es complejo.
Este blog es para usted si quiere saber cómo elegir las plaquitas de metal duro adecuadas. Aquí lo sabrá todo sobre las plaquitas de metal duro adecuadas para sus aplicaciones de corte.
Empecemos.
¿Qué son las plaquitas de metal duro?
Las plaquitas de metal duro son herramientas que se utilizan para mecanizar con precisión metales, como acero, carbono, hierro fundido, aleaciones de alta temperatura y otros metales no férreos. Son reemplazables y están disponibles en varios estilos, grados y tamaños.
Existen algunas consideraciones primordiales a la hora de elegir las plaquitas de metal duro adecuadas. Una de ellas es la operación de corte, ya sea torneado, fresado o taladrado. El metal duro es más caro por unidad que otros materiales típicos de herramientas, y es más quebradizo, por lo que es susceptible de astillarse y romperse. Para compensar estos problemas, la propia punta de corte de metal duro suele tener forma de plaquita para una herramienta de punta más enorme cuyo mango está hecho de otro material, normalmente acero al carbono para herramientas. De este modo, se aprovecha el uso del metal duro en la interfaz de corte sin el elevado coste y la fragilidad de fabricar la herramienta completa con metal duro. La mayoría de las fresadoras frontales modernas utilizan plaquitas de metal duro, al igual que muchas herramientas de torno y fresas de mango.
Las plaquitas de metal duro se utilizan a altas velocidades, lo que permite un mecanizado más rápido y, en última instancia, un mejor acabado. Elegir la plaquita de metal duro correcta es vital, ya que se puede correr el riesgo de dañar las plaquitas, la máquina y el producto de corte.
¿Por qué son tan buenas las plaquitas de metal duro?
Estas son algunas de las razones que hacen que las plaquitas de metal duro sean tan excelentes en comparación con otras herramientas de corte:
- Las plaquitas de metal duro son eficaces y rentables en comparación con otras herramientas de corte similares.
- Algunas plaquitas de metal duro, como las de tungsteno, son muy duraderas y tienen una vida útil más larga.
- Las plaquitas de metal duro tienen diferentes formas y calidades que pueden utilizarse en diversas aplicaciones.
- Las plaquitas de metal duro producen una calidad de acabado superficial mucho mejor que otras herramientas.
Materiales de las plaquitas
Las plaquitas se fabrican con distintos materiales, pero suelen ser de metal duro, metal duro micrograno, cerámica, CBN, cermet, diamante PCD, cobalto, nitruro de silicio y acero rápido. El recubrimiento de la plaquita aumenta la resistencia al desgaste y la vida útil de esta herramienta de corte. Estos recubrimientos incluyen nitruro de titanio, carbonitruro de titanio, nitruro de titanio y aluminio, nitruro de titanio y aluminio, óxido de aluminio, nitruro de cromo, nitruro de circonio y DLC de diamante.
Plaquitas de metal duro y su geometría
La geometría de las plaquitas de metal duro puede dividirse en tres estilos básicos optimizados para diversas operaciones, como desbaste, acabado y medio. A continuación se presentan algunos diagramas que explicarán el área de trabajo de cada forma geométrica, basándose en la rotura geométrica de la viruta con la profundidad de corte.
Desbaste
El desbaste incluye una elevada profundidad de corte y combinaciones de avance. Este proceso requiere la mayor seguridad del filo.
Acabado
El acabado incluye profundidades de corte aguadas y bajas velocidades de avance. Este proceso requiere fuerzas de corte bajas.
Medio
Esta operación incluye una amplia gama de cortes profundos y combinaciones de avance.
Ángulo de entrada de las plaquitas
El ángulo de entrada, KAPR (o ángulo de avance, PISR), es el ángulo entre el filo de corte y la dirección de avance. Para que la operación de torneado sea satisfactoria, es esencial elegir el ángulo de entrada/avance correcto. El ángulo de entrada influye:
- Formación de virutas
- La dirección de las fuerzas de corte
- Longitud del filo en corte
Tipos de plaquitas de metal duro
Según su forma y el material empleado, se utilizan varios tipos de plaquitas de metal duro para diversos fines. Estos insertos son accesorios reemplazables para herramientas de corte que normalmente consisten en el filo de corte real. Estos insertos de carburo incluyen:
- Construcción
- Talladora con fresa madre
- Fresado
- Minería
- Tapping
- Serrar
- Perforación
- Ranurado
- Corte y separación
- Cizalla
- Corte
- Enhebrado
- Girar
- Giro del disco de freno
Las plaquitas de metal duro tienen diferentes formas geométricas. Por ejemplo:
Insertos redondos / circulares
Las plaquitas de metal duro redondas o circulares se utilizan en aplicaciones de fresado de botones y torneado de ranuras de radio.
Triángulo / Trigon Inserciones
Las plaquitas de metal duro triangulares o Trigon tienen forma triangular con tres lados iguales y tres puntas con ángulos de 60 grados. Son plaquitas de tres esquinas que se asemejan a un triángulo pero con una forma modificada como lados arqueados o ángulos de tamaño medio que incluyen grados en las puntas.
Plaquitas de metal duro de cuatro caras
Las plaquitas de metal duro de cuatro caras incluyen formas de diamante, rómbicas, cuadradas y rectangulares. Las plaquitas de metal duro con forma de diamante tienen cuatro caras con dos ángulos agudos que se utilizan para la eliminación de material.
Cuadrado
Las plaquitas de metal duro cuadradas tienen cuatro lados iguales. Por otro lado, las plaquitas de metal duro rectangulares tienen cuatro lados. Dos de los lados son más largos que los otros dos. Estos tipos de plaquitas de metal duro se utilizan para ranurar, donde los lados cortos de las plaquitas tienen el filo de corte real.
Rómbico / Paralelogramo
Las plaquitas de metal duro con forma rómbica o de paralelogramo también tienen cuatro caras, con un ángulo en los laterales para la holgura de la punta de corte.
Otras formas de plaquitas de metal duro son los pentágonos, con cinco lados y ángulos iguales, y las plaquitas octogonales, con ocho lados.
Además de por las formas, las plaquitas de metal duro también se diferencian por el ángulo de sus puntas. A continuación se muestran algunas plaquitas de metal duro con diferentes ángulos de punta:
- Molino de bolas:
Una plaquita de metal duro para fresadora de punta esférica tiene una punta esférica "semiesférica" cuyo radio es la mitad del diámetro de la fresa. Esta plaquita de metal duro ayuda a mecanizar semicírculos, ranuras o radios hembra.
- Fresa de punta radial:
Una plaquita de metal duro con punta de radio es una plaquita recta con un radio rectificado en las puntas. Este tipo de plaquita de metal duro se utiliza en fresas.
- Fresa de punta biselada:
Una fresa de punta biselada contiene una sección angular en la punta para producir un corte angular o un borde biselado en la pieza de trabajo.
- Plaquita de metal duro Dog bone:
Una plaquita de metal duro de hueso de perro es una plaquita de dos filos con un centro de montaje estrecho y también ofrece una característica de corte más amplia en ambos extremos. Este tipo de plaquita de metal duro se utiliza para ranurar. Sus puntas incluyen ángulos que pueden ser de 35, 50, 55, 60, 75, 80, 85, 90, 108, 120 y 135 grados.
¿Cuáles son los principales usos de las plaquitas de metal duro?
Las plaquitas de metal duro se llevan utilizando desde finales de la década de 1920. Estas herramientas de corte son omnipresentes en el mundo del corte de metales. Estas son algunas de las aplicaciones de las plaquitas de metal duro en la industria del corte de metales. Los insertos de carburo son extremadamente útiles para docenas de empresarios, trabajadores de la construcción y muchas otras industrias en todo el mundo.
Fabricación de instrumentos quirúrgicos
En la profesión médica, los doctores y cirujanos confían en herramientas precisas y duraderas para todo tipo de procedimientos médicos, y los carburos de plaquita son uno de ellos.
La industria médica es la que más utiliza carburos. Sin embargo, la base de la herramienta se fabrica con titanio o acero inoxidable, y la punta, con carburo de tungsteno.
Fabricación de joyas
Las plaquitas de metal duro se utilizan mucho en la industria de la joyería. Se utilizan tanto para dar forma a las joyas como en la propia joya. El material de tungsteno se sitúa por detrás del diamante en la escala de dureza, y es un excelente material utilizado en la fabricación de anillos de boda y otras piezas de joyería.
Además, los joyeros confían en herramientas eficaces para trabajar piezas caras, y las plaquitas de carburo y tungsteno son una de ellas.
Ciencia nuclear
Los insertos de carburo de tungsteno también se utilizan en la industria de la ciencia nuclear como eficaces reflectores de neutrones. Este material también se utilizó durante las primeras investigaciones en reacciones nucleares en cadena, especialmente para la protección de armas.
Torneado y fresado en duro
El torneado es un proceso casi impecable para la cerámica. En general, es un mecanismo de mecanizado continuo que permite que una sola plaquita de metal duro se mantenga en el corte durante más tiempo. Es una herramienta excelente para generar las altas temperaturas que hacen que las plaquitas cerámicas rindan de forma óptima.
Por otra parte, el fresado puede compararse con el mecanizado interrumpido en el torneado. Cada plaquita de metal duro del cuerpo de la herramienta entra y sale del corte durante cada revolución de la fresa. Si se compara con el torneado, el fresado en duro necesita velocidades de husillo mucho más altas para alcanzar la misma velocidad de superficie para trabajar con eficacia.
Para alcanzar la velocidad superficial de un mecanismo de torneado en una pieza de tres pulgadas de diámetro, una fresa de tres pulgadas de diámetro con cuatro dientes debe funcionar a cuatro veces la velocidad de torneado. Con la cerámica, el objeto genera un umbral de Calor por plaquita. Por lo tanto, cada plaquita debe desplazarse más rápido para generar el equivalente de calor de una herramienta de torneado de un solo punto en operaciones de fresado.
Plaquitas de metal duro para materiales difíciles
La industria de herramientas de corte ha cambiado drásticamente, y estos cambios pueden verse en las plaquitas para Fresado y torneado de los materiales inadecuados. Esta sección destaca cómo las plaquitas de metal duro cambian los materiales inadecuados.
En el mundo actual, las plaquitas de metal duro recubiertas de carburo, cermet, nitruro de boro cúbico (CBN) y diamante policristalino (PCD) desempeñan un papel fundamental.
Las plaquitas de metal duro con geometrías y recubrimientos exclusivos soportan los impactos mecánicos y el calor a la vez que resisten el desgaste abrasivo. Sin embargo, el uso productivo de estas plaquitas puede requerir varios factores externos, uno de los cuales puede ser la colaboración con un proveedor de herramientas experto.
Las plaquitas de metal duro se utilizan en la fabricación de diferentes materiales como las aleaciones de acero. Estas aleaciones de acero se endurecen en muchas aplicaciones. Este acero se endurece a 63 RC se utilizan comúnmente en la industria de tintes y moldes.
Los fabricantes de moldes solían cortar las piezas antes del tratamiento térmico, pero ahora las herramientas de mecanizado de precisión se utilizan en estado totalmente templado para evitar cualquier distorsión por tratamiento térmico. Con esta técnica, incluso los materiales totalmente templados pueden mecanizarse de forma económica con las plaquitas de metal duro.
Por ejemplo, el mecanizado aeroespacial utiliza plaquitas de metal duro. Utilizan plaquitas de metal duro redondas cuando quieren mecanizar aceros duros. Así es como el perfil proporciona una herramienta más robusta sin esquinas afiladas vulnerables.
Selección de calidades de plaquitas de metal duro
No perder de vista las calidades también es esencial a la hora de elegir plaquitas de metal duro. Considere siempre las calidades templadas porque proporcionan seguridad de filo contra las elevadas fuerzas de corte radiales. También ofrecen entrada severa y golpes existentes cuando se encuentran en chapas endurecidas.
Algunas calidades especialmente formuladas para altas temperaturas soportan la generación de calor cuando el acero se endurece a 60 RC. Por otro lado, las plaquitas de metal duro resistentes a los golpes con recubrimiento de óxido de aluminio contrarrestan las altas temperaturas generadas por el fresado de aceros duros.
Las plaquitas de carburo, principalmente de tungsteno y cobalto, empiezan en forma de polvo. Después, en el molino, la materia prima seca se mezcla con una combinación de etanol y agua. Esta mezcla da como resultado una solución de lodo gris con una consistencia parecida a la de una bebida de yogur. Esta mezcla se seca y se envía a un laboratorio para un control de calidad. Este polvo se compone de aglomerados, pequeñas bolas de 20 a 200 micras de diámetro, y luego se transporta a las máquinas de prensado, donde se fabrican insertos de diferentes calidades.
Plaquitas de metal duro para fresado
Al igual que otras industrias, las plaquitas de metal duro también se utilizan en la industria del fresado. Resuelven todos los problemas de aplicación imaginables. Estos insertos de carburo incluyen insertos de carburo de nariz de bola, insertos de carburo de alta alimentación, insertos de carburo toroidales, insertos de carburo de contratiro, e insertos de carburo de fondo plano. Todas estas plaquitas de metal duro resuelven problemas específicos en
la industria molinera.
La mayor parte del rendimiento del mecanizado en moldes y matrices se centra en los materiales de molde habituales en la industria del fresado. Sólo las geometrías de las formas superiores son diferentes entre sí. A continuación se indican algunos materiales de moldes que son preferibles en la industria del fresado:
Aluminio
El aluminio es el material de moldeo preferido en la industria del fresado para algunos segmentos. Estas velocidades de arranque de metal llegan a ser de ocho a diez veces más rápidas que el mecanizado de acero.
En los últimos tiempos, los fabricantes de aluminio han desarrollado mejores materiales de alta resistencia con características de dureza que oscilan entre 157 y 167 Brinell. Es difícil mecanizar superficies muy lisas en aluminio, por lo que el pulido se convierte en una operación crítica en el proceso final.
El fresado de aluminio requiere plaquitas de metal duro de calidad C2 para el desbaste y de calidad C3 para el acabado. Sólo plaquitas de metal duro de calidad general con grano medio y excelente resistencia al desgaste para aplicaciones de desbaste y acabado que requieran aristas vivas.
Plaquitas de metal duro para torneado
El torneado es una operación casi impecable para la cerámica. Normalmente, se trata de un proceso de mecanizado continuo que permite que una sola plaquita se mantenga en el corte durante periodos relativamente largos. Se trata de una herramienta excelente para generar las altas temperaturas que hacen que las plaquitas cerámicas rindan de forma óptima.
Por otra parte, el fresado puede compararse a un mecanismo interrumpido en el torneado. Cada plaquita de metal duro del cuerpo de la herramienta entra y sale del corte cuando gira cada fresa. En comparación con el torneado, el Fresado en duro necesita velocidades de husillo mucho más elevadas para alcanzar la misma velocidad de superficie para un trabajo eficaz.
Para engranar la velocidad superficial de un mecanismo de torneado en una pieza de tres pulgadas de diámetro, una fresa de tres pulgadas de diámetro con tres dientes debe funcionar con un mínimo de cuatro veces la velocidad de torneado. Con la cerámica, el objeto genera un Calor potencial para cada plaquita de metal duro. Por lo tanto, en las operaciones de fresado, cada plaquita de metal duro debe desplazarse más rápido para generar el equivalente de calor de una herramienta de torneado de un solo punto.
Plaquitas de metal duro para roscar
Los insertos de metal duro también se utilizan en la industria del roscado. Los insertos triangulares de metal duro de alta calidad ofrecen una solución para la mayoría de las necesidades de la industria del roscado. Estos insertos de metal duro gestionan una amplia gama de aplicaciones, desde las más esenciales hasta las más complejas.
En la industria del roscado, las plaquitas de metal duro se caracterizan por lo siguiente:
- Una gran variedad de calidades de plaquitas de metal duro y recubrimientos adaptados a diferentes materiales y procesos de fabricación
- Roscas de alta calidad producidas por los insertos
- Capaz de cortar líneas tan pequeñas como 0,5 mm
- Insertos disponibles para trabajos internos y externos y roscas a derecha e izquierda
Para igualar la velocidad superficial de una operación de roscado en una pieza de tres pulgadas de diámetro, una fresa de roscar de tres pulgadas de diámetro con cuatro dientes debe funcionar a cuatro veces la velocidad de torneado. Con la cerámica, el objeto genera un umbral de Calor por plaquita. Por lo tanto, en las operaciones de roscado, cada plaquita debe desplazarse más rápido para generar el equivalente de calor de una herramienta de torneado de un solo punto.
Elegir la plaquita de metal duro adecuada no es tarea fácil, pero si tiene en cuenta todos los parámetros mencionados, este proceso puede resultar fácil y cómodo. No se fije en la imagen de marca de la plaquita porque no afectará a su rendimiento. Elija siempre una plaquita de metal duro en función de su uso, ya sea para fresado, roscado o cualquier otra industria.
Este post le ayudará a elegir las plaquitas de metal duro adecuadas teniendo en cuenta todos esos factores críticos a juzgar.
He aquí una lista rápida de todo lo que hay que tener en cuenta al seleccionar plaquitas de metal duro:
- Forma de las plaquitas de metal duro
- Tipos de plaquitas de metal duro
- Uso en industrias
