Torneado de acero
Los aceros se pueden agrupar en: aceros sin alear, de baja aleación y de alta aleación, y estas características influyen en las recomendaciones para el mecanizado por torneado.
Torneado de acero no aleado
Clasificación del material: P1.1
El acero sin alear tiene un contenido de carbono que puede llegar hasta el 0.55%. Los aceros con bajo contenido de carbono (contenido de carbono < 0.25 %) exigen una consideración particular, ya que la rotura de la viruta puede ser difícil y tienden a presentar problemas de embazado (filo de aportación).
Para facilitar la rotura y la trayectoria de la viruta, busque el avance más elevado posible. Se aconseja emplear una plaquita wiper.
Emplee velocidades de corte altas para impedir la formación de rebabas en la herramienta de corte, lo que podría afectar de forma perjudicial a la calidad de la superficie. Los filos afilados y una geometría de corte ligera disminuirán la propensión al agarrotamiento y evitarán el desgaste prematuro del filo.
Torneado de acero de baja aleación
Clasificación del material: P2.x
La capacidad de mecanización de los aceros de baja aleación está influenciada por la cantidad de elementos de aleación que contienen y por el tratamiento térmico aplicado (dureza). Para todos los materiales pertenecientes a este grupo, los modos de desgaste más frecuentes son el desgaste en incidencia y el desgaste por cráter. En los materiales endurecidos, la deformación plástica también es un modo de desgaste común, debido a la mayor temperatura en la zona de corte.
Para los aceros de baja aleación no endurecidos, la selección inicial se centra en la serie de geometrías y calidades diseñadas para acero. En materiales endurecidos, resulta conveniente emplear una calidad más resistente (calidades de fundición, cerámicas y CBN).
Torneado de acero de alta aleación
Clasificación del material: P3.x
Dentro de los aceros de alta aleación se encuentran los aceros al carbono que presentan un contenido total de aleación que excede el 5 %. Este conjunto abarca tanto materiales que no han sido sometidos a endurecimiento como aquellos que sí lo han recibido. La facilidad para ser mecanizados disminuye en proporción al incremento del contenido de aleación y a la dureza.
En el caso de los aceros de baja aleación, la selección inicial recae en las calidades y geometrías del acero.
Los aceros que contienen más del 5 % de elementos de aleación y presentan una dureza por encima de 450 HB, demandan una mayor resistencia a la deformación plástica y a la pérdida de filo. Considere emplear materiales de mayor dureza (como fundidos, cerámicas y CBN).
Aprender más sobre aceros.
Torneado de acero inoxidable
Los aceros inoxidables pueden agruparse en categorías: ferríticos/martensíticos, austeníticos y dúplex (austenítico/ferrítico), y cada tipo tiene recomendaciones específicas para su mecanizado en tornos.
Torneado de aceros inoxidables ferríticos y martensíticos
Clasificación del material: P5.1
Este acero inoxidable se considera un material de acero, asignado a la clasificación de material P5.x. Para el mecanizado de este tipo de aceros, se recomienda utilizar nuestras herramientas y geometrías diseñadas específicamente para acero inoxidable.
Los aceros martensíticos pueden ser mecanizados en estado de dureza, requiriendo una mayor resistencia a la deformación plástica de la plaquita. Se recomienda el uso de calidades de CBN con una dureza HRC de 55 o superior.
Torneado de aceros inoxidables austeníticos
Clasificación del material: M1.x y M2.x
El acero inoxidable austenítico es la variedad más extendida de acero inoxidable. Dentro de este grupo se encuentran también los aceros inoxidables superausteníticos, caracterizados por un contenido de Ni que excede el 20%.
Nuestra propuesta de calidades de CVD y PVD para acero inoxidable son las calidades y geometrías sugeridas.
Cuando se realizan cortes interrumpidos o el desgaste se produce principalmente por martillado o atasco de viruta, se recomienda emplear recubrimientos PVD.
Otras consideraciones:
- Utilice siempre refrigerante para reducir el desgaste en cráter y la deformación plástica y seleccione el radio de punta más grande posible. Leer más sobre refrigerante
- Use plaquitas redondas o ángulos de posición reducidos para prevenir el desgaste en entalla.
- La tendencia al embazado del filo o al filo de aportación es habitual. Ambos afectan negativamente al acabado superficial y a la vida útil. Utilice filos agudos y/o geometrías con una faceta con ángulo de desprendimiento positivo.
Torneado de aceros inoxidables dúplex (austeníticos/ferríticos)
Clasificación del material: M3.4
Para aceros dúplex con una composición química más rica, se emplean términos como aceros inoxidables superdúplex o incluso hiperdúplex. Su mayor resistencia mecánica dificulta su mecanizado, particularmente en lo que respecta a la generación de calor, las fuerzas de corte y la gestión de las virutas.
Nuestra propuesta de calidades de CVD y PVD para acero inoxidable comprende las calidades y geometrías sugeridas.
Otras consideraciones:
- Utilice refrigerante para mejorar el control de virutas y evitar la deformación plástica. Utilice herramientas con suministro de refrigerante interior, preferiblemente de precisión. Leer más sobre refrigerante
- Utilice ángulos de entrada reducidos para evitar el desgaste en entalla y la formación de rebabas.
Aprender más sobre aceros inoxidables.
Torneado de fundición
Hay cinco categorías principales de fundición de hierro:
- Fundición gris (GCI)
- Fundición nodular (NCI)
- Fundición maleable (MCI)
- Fundición de grafito compacto (CGI)
- Fundición dúctil austemperizada (ADI)
El material es una aleación de hierro y carbono que contiene silicio (1-3%) y un porcentaje de carbono superior al 2%. Es un material adecuado para mecanizado de corta duración, con un buen manejo de las virutas en la mayoría de las situaciones.
Para la mayoría de los materiales de fundición, se aconseja emplear nuestras calidades y geometrías de fundición. Se sugiere el uso de calidades cerámicas y de CBN para fundición nodular cuando se requieran mayores velocidades de corte.
Conocer más sobre materiales de fundición.
Torneado de superaleaciones termorresistentes (HRSA)
Una superaleación termorresistente es una aleación que exhibe una destacada resistencia mecánica y a la fluencia (la deformación lenta y progresiva de los materiales bajo estrés) en condiciones de altas temperaturas. Además, proporciona una adecuada resistencia a la corrosión y a la oxidación. Las superaleaciones termorresistentes se pueden clasificar en cuatro categorías de materiales.
- Con base de níquel (por ejemplo, inconel)
- Con base de hierro
- Con base de cobalto
- Aleaciones de titanio (el titanio puede ser puro o incorporar estructuras alfa o beta)
La maquinabilidad tanto de las HRSA como del titanio es limitada, sobre todo a medida que los materiales envejecen, lo que implica requisitos específicos para las herramientas de corte. Es fundamental emplear cantos afilados para prevenir la creación de las llamadas capas blancas, caracterizadas por durezas y tensiones residuales variables.
Material de HRSA: las capas de PVD y cerámicas se usan frecuentemente para mecanizar materiales de HRSA. Se aconseja emplear geometrías diseñadas específicamente para HRSA.
Aleaciones de titanio: emplee primordialmente calidades sin recubrimiento y de PVD. Se aconseja usar geometrías diseñadas para HRSA.
Un indicador de desgaste frecuente, tanto en el titanio como en las HRSA, es el desgaste en la zona de entalle. Para asegurar un rendimiento óptimo, observe lo siguiente:
- Se recomienda utilizar un ángulo de posición inferior a 45°.
- Utilice la relación correcta entre el diámetro de la plaquita/radio de punta y la profundidad de corte.
- Al utilizar mecanizado en rampa o múltiples pasadas, se recomienda utilizar una profundidad de corte superior a 0.25 mm (0.0098 pulg.).
- Al tornear HRSA y aleaciones de titanio deberá aplicarse siempre refrigerante, independientemente de si se utilizan plaquitas de metal duro o de cerámica. El volumen de refrigerante deberá ser elevado y estar bien dirigido. Leer más sobre refrigerante
- Al utilizar cerámicas, se recomienda aplicar una operación de achaflanado previo para minimizar el riesgo de rebaba cuando la plaquita entra y sale del corte para obtener un rendimiento óptimo.
Guía de aplicación para HRSA
Conoce más sobre las HRSA y el titanio.
Torneado de materiales no férreos (aluminio)
En esta categoría se incluyen metales no férreos de baja dureza, como por ejemplo, aluminio, cobre, bronce, latón, materiales compuestos de matriz metálica (MMC) y magnesio. La facilidad para ser mecanizados varía según los componentes de la aleación, los tratamientos térmicos aplicados y los métodos de fabricación utilizados (forja, fundición, etc.).
Torneado de aleaciones de aluminio
Clasificación del material: N1.2
Siempre se deben emplear plaquitas básicas positivas y con filos afilados. La opción preferida son las calidades sin recubrimiento y de PCD.
En el caso de aleaciones de aluminio con un porcentaje de Si que excede el 13%, se recomienda emplear PCD, ya que la durabilidad de las herramientas de metal duro enterizas disminuye considerablemente.
Durante el proceso de mecanizado del aluminio, el refrigerante se emplea fundamentalmente para eliminar las virutas.
Conocer más sobre materiales no férreos.
Torneado de acero templado
El mecanizado en tornos de acero templado, con una dureza habitual de 55–65 HRC, se considera un proceso para piezas duras y representa una opción económica frente al rectificado. Este tipo de mecanizado proporciona una mayor versatilidad, plazos de entrega más cortos y una mejor calidad.
El nitruro de boro cúbico (CBN) es el material de herramienta de corte preferido para el mecanizado de piezas duras, especialmente en el torneado de aceros templados por cementación e inducción. Para aceros con una dureza de aproximadamente 55 HRC o inferior, se recomienda utilizar plaquitas cerámicas o de metal duro.
Emplee calidades de CBN diseñadas para el torneado de materiales duros.
- Asegúrese de disponer de una buena estabilidad de la máquina y de la fijación.
- Utilice la profundidad de corte más pequeña posible para conseguir un ángulo de posición pequeño y la preparación del filo correcta para mejorar la vida útil de la herramienta.
- Utilice una wiper para alcanzar el mejor acabado superficial.
Recomendaciones para el mecanizado de piezas de alta dureza.
Conocer más sobre materiales de acero templado.