Cómo tornear piezas de trabajo hechas de diferentes materiales
Nov 05, 2024
Dejar un mensaje
Yo torneando acero
El acero se puede clasificar en acero no aleado, acero de baja aleación y acero de alta aleación, todos los cuales afectan las recomendaciones de procesamiento de torneado.
▲ girando
1. Torneado de acero sin alear
Clasificación de materiales: P1.1
El acero sin alear puede tener un contenido de carbono de hasta el 0.55%. El acero con bajo contenido de carbono (contenido de carbono < 0.25%) requiere atención especial debido a su dificultad para romper las virutas y la tendencia a formar bordes recrecidos.
Para cortar y controlar las virutas de forma eficaz, se debe utilizar la velocidad de avance más alta posible. Se recomienda encarecidamente utilizar inserciones de cuchillas de acabado.
El uso de altas velocidades de corte ayuda a evitar la formación de bordes acumulados, que pueden afectar negativamente el acabado de la superficie. Un filo afilado y una geometría de corte ligera pueden reducir la tendencia a formar filos acumulados y evitar daños en la hoja.
2. Torneado de acero de baja aleación
▲ girando
Clasificación de materiales: P2.x
La maquinabilidad del acero de baja aleación depende del contenido de aleación y del tratamiento térmico (dureza). Los mecanismos de desgaste más comunes en este grupo son el desgaste en cráter y el desgaste en flanco. Para materiales endurecidos, la deformación plástica en la zona de corte debido al alto calor también es un mecanismo de desgaste común.
Para aceros de baja aleación no templados, se recomiendan calidades y geometrías preferidas de la serie de acero. Para materiales endurecidos, es beneficioso utilizar calidades más duras (calidades de hierro fundido, cerámica y CBN).
3. Torneado de acero de alta aleación
Clasificación de materiales: P3.x
El acero de alta aleación incluye aceros al carbono con un contenido total de aleación superior al 5%. Este grupo comprende tanto materiales blandos como duros. Un mayor contenido de aleación y dureza conducen a una peor maquinabilidad.
Para aceros de baja aleación, se deben seleccionar los grados y geometrías preferidos.
Los aceros con más del 5% de contenido de aleación y una dureza superior a 450 HB tienen requisitos adicionales de resistencia a la deformación plástica y resistencia de la hoja. Considere la posibilidad de utilizar materiales más duros (hierro fundido, cerámica y CBN).
II Torneado de acero inoxidable
El acero inoxidable se puede clasificar en acero ferrítico/martensítico, austenítico y dúplex (austenítico/ferrítico), cada uno con sus propias recomendaciones de procesamiento de torneado.
1. Torneado de acero inoxidable ferrítico y martensítico
Clasificación de materiales: P5.1
Este acero inoxidable está clasificado como acero, por lo que se clasifica como P5.x. Las recomendaciones generales de mecanizado para este tipo de acero involucran nuestros grados y geometrías de acero inoxidable.
El acero martensítico se puede procesar en condiciones endurecidas, lo que requiere resistencia adicional a la deformación plástica en las hojas. Considere utilizar calidades CBN con HRC=55 y superiores.
2. Torneado de acero inoxidable austenítico
▲ girando
Clasificación de materiales: M1.x y M2.x
El acero inoxidable austenítico es el tipo más común de acero inoxidable, incluidos los aceros inoxidables súper austeníticos con un contenido de níquel superior al 20%.
Los grados y geometrías recomendados incluyen nuestros grados CVD y PVD para acero inoxidable.
Para cortes interrumpidos o casos en los que el martilleo o la obstrucción de virutas son mecanismos de desgaste principales, considere utilizar grados PVD.
Otras consideraciones:
- Utilice siempre refrigerante para reducir el desgaste por cráter y la deformación plástica, y elija el radio de punta más grande posible.
- Utilice plaquitas redondas o ángulos de corte principales pequeños para evitar el desgaste de las muescas.
- Los bordes acumulados son comunes y afectan negativamente el acabado de la superficie y la vida útil de la herramienta. Utilice bordes afilados y/o geometrías con ángulos de inclinación positivos.
3. Torneado de acero inoxidable dúplex (austenítico/ferrítico)
Clasificación de materiales: M3.4
Un mayor contenido de aleación en el acero inoxidable dúplex puede dar lugar a nombres como acero inoxidable súper dúplex o incluso hiperdúplex. Cuanto mayor sea la resistencia mecánica, más difíciles serán de mecanizar estos materiales, especialmente en lo que respecta a la generación de calor, las fuerzas de corte y el control de viruta.
Los grados y geometrías recomendados incluyen nuestros grados CVD y PVD para acero inoxidable.
Otras consideraciones:
- Utilice refrigerante para mejorar el control de viruta y evitar la deformación plástica. Utilice herramientas con suministro de refrigerante interno para una refrigeración óptima.
- Emplee ángulos de corte principales más pequeños para evitar el desgaste por muescas y la formación de rebabas.
III Torneado de hierro fundido
▲ girando
El hierro fundido se compone principalmente de cinco tipos:
- Hierro fundido gris (GCI)
- Hierro fundido dúctil (NCI)
- Hierro fundido maleable (MCI)
- Hierro de grafito compactado (CGI)
- Hierro fundido dúctil austenítico (ADI)
El hierro fundido es una aleación de hierro y carbono con un contenido de silicio que oscila entre el 1-3 % y un contenido de carbono superior al 2 %. Es un material de viruta corta con buen control de viruta en la mayoría de los casos.
Para la mayoría de los materiales de hierro fundido, se recomiendan nuestros grados y geometrías de hierro fundido. Para velocidades de corte más altas en fundición gris, se recomiendan los grados cerámico y CBN.
IV Torneado de superaleaciones resistentes al calor (HRSA)
Las aleaciones resistentes al calor exhiben una excelente resistencia mecánica y resistencia a la fluencia (la tendencia de los sólidos a deformarse lentamente bajo tensión). También tienen buena resistencia a la corrosión y oxidación. HRSA se puede dividir en cuatro categorías de materiales:
- A base de níquel (p. ej., Inconel)
- a base de hierro
- a base de cobalto
- Aleaciones de titanio (que pueden ser titanio puro o titanio con estructuras)
La maquinabilidad de las aleaciones resistentes al calor y las aleaciones de titanio es deficiente, especialmente en condiciones de envejecimiento, y los requisitos para las herramientas de corte son particularmente altos. El uso de bordes cortantes afilados es fundamental para evitar la formación de las llamadas capas blancas con diferentes durezas y tensiones residuales.
Materiales HRSA:Al tornear materiales HRSA, se utilizan comúnmente PVD y materiales cerámicos. Se recomiendan geometrías de herramientas optimizadas para HRSA.
Aleaciones de titanio:Utilice principalmente grados sin recubrimiento y PVD. También se recomiendan geometrías optimizadas para HRSA.
Los estándares de desgaste comunes para el titanio y las aleaciones de alta temperatura incluyen el desgaste por entalladura. Siga estas pautas para un rendimiento óptimo:
- Utilice un ángulo de corte principal de menos de 45 grados.
- Asegure la relación correcta entre el diámetro de la plaquita/radio de la punta y la profundidad de corte.
- Cuando se utiliza fresado en rampa o pasadas múltiples, se recomienda una profundidad de corte superior a {{0}}.25 mm (0,0098 pulgadas).
- Utilice siempre refrigerante al tornear aleaciones de titanio y de alta temperatura, asegurando un flujo adecuado y la dirección adecuada.
- Cuando se utiliza cerámica, se recomienda realizar un biselado previo para minimizar la formación de rebabas durante la entrada y salida del corte y lograr un rendimiento óptimo.
▲ girando
▲ girando
V Torneado de materiales metálicos no ferrosos
Este grupo incluye metales blandos no ferrosos como aluminio, cobre, bronce, latón, compuestos de matriz metálica (MMC) y magnesio. La maquinabilidad varía según los elementos de aleación, el tratamiento térmico y los procesos de fabricación (forja, fundición, etc.).
Torneado de aleaciones de aluminio
Clasificación de materiales: N1.2
Utilice siempre hojas con formas básicas positivas y bordes afilados. Se prefieren los grados sin recubrimiento y PCD.
Para aleaciones de aluminio con un contenido de Si superior al 13%, se debe utilizar PCD, ya que las herramientas de carburo pueden tener una vida útil significativamente más corta.
Los refrigerantes en el mecanizado de aluminio se utilizan principalmente para la eliminación de virutas.
VI Torneado de acero endurecido
El torneado de acero con una dureza de 55 a 65 HRC se conoce como torneado de piezas duras y constituye una alternativa rentable al rectificado. El torneado de piezas duras ofrece mayor flexibilidad, mejores tiempos de entrega y mayor calidad.
Los grados de nitruro de boro cúbico (CBN) son los mejores materiales para herramientas de corte para piezas de acero endurecidas en superficie y por inducción. Para aceros con una dureza inferior a aproximadamente 55 HRC, se deben utilizar insertos de cerámica o carburo.
Utilice calidades CBN optimizadas para torneado de piezas duras.
Garantizar una buena estabilidad de la máquina y de sujeción.
Utilice la profundidad de corte más pequeña posible para lograr un ángulo de corte principal mínimo y emplee una preparación adecuada del borde para prolongar la vida útil de la herramienta.