Debido a que no existen estándares internacionales que definan los grados o aplicaciones de carburo, los usuarios deben confiar en su propio criterio y conocimientos básicos para tener éxito.#base
Si bien el término metalúrgico "grado de carburo" se refiere específicamente al carburo de tungsteno (WC) sinterizado con cobalto, el mismo término tiene un significado más amplio en el mecanizado: carburo de tungsteno cementado en combinación con recubrimientos y otros tratamientos.Por ejemplo, dos insertos giratorios fabricados con el mismo material de carburo pero con diferentes recubrimientos o postratamientos se consideran grados diferentes.Sin embargo, no existe una estandarización en la clasificación de combinaciones de carburo y recubrimiento, por lo que diferentes proveedores de herramientas utilizan diferentes designaciones y métodos de clasificación en sus tablas de clases.Esto puede dificultar que el usuario final compare calidades, lo cual es un problema particularmente difícil dado que la idoneidad de una calidad de carburo para una aplicación determinada puede afectar significativamente las probables condiciones de corte y la vida útil de la herramienta.
Para navegar por este laberinto, los usuarios primero deben comprender de qué está hecho el carburo y cómo cada elemento afecta los diferentes aspectos del mecanizado.
El respaldo es el material desnudo del inserto de corte o herramienta sólida bajo recubrimiento y postratamiento.Suele estar formado por un 80-95% de WC.Para darle al material base las propiedades deseadas, los fabricantes de materiales le añaden varios elementos de aleación.El principal elemento de aleación es el cobalto (Co).Los niveles más altos de cobalto proporcionan una mayor dureza y los niveles más bajos de cobalto aumentan la dureza.Los sustratos muy duros pueden alcanzar los 1800 HV y proporcionar una excelente resistencia al desgaste, pero son muy frágiles y sólo aptos para condiciones muy estables.El sustrato muy resistente tiene una dureza de aproximadamente 1300 HV.Estos sustratos sólo pueden mecanizarse a velocidades de corte más bajas, se desgastan más rápido, pero son más resistentes a cortes interrumpidos y condiciones adversas.
El equilibrio adecuado entre dureza y tenacidad es el factor más importante a la hora de elegir una aleación para una aplicación particular.Elegir un grado demasiado duro puede provocar microfisuras a lo largo del filo o incluso fallas catastróficas.Al mismo tiempo, las calidades demasiado duras se desgastan rápidamente o requieren una reducción de la velocidad de corte, lo que reduce la productividad.La Tabla 1 proporciona algunas pautas básicas para elegir el durómetro adecuado:
La mayoría de los insertos y herramientas de carburo modernos están recubiertos con una película delgada (de 3 a 20 micrones o de 0,0001 a 0,0007 pulgadas).El recubrimiento suele estar formado por capas de carbono de nitruro de titanio, óxido de aluminio y nitruro de titanio.Este recubrimiento aumenta la dureza y crea una barrera térmica entre el recorte y el sustrato.
Aunque sólo ganó popularidad hace aproximadamente una década, agregar un tratamiento adicional posterior al recubrimiento se ha convertido en el estándar de la industria.Estos tratamientos suelen ser chorro de arena u otros métodos de pulido que alisan la capa superior y reducen la fricción, lo que reduce la generación de calor.La diferencia de precio suele ser muy pequeña y en la mayoría de los casos se recomienda preferir la variedad tratada.
Para seleccionar el grado de carburo correcto para una aplicación particular, consulte el catálogo o el sitio web del proveedor para obtener instrucciones.Si bien no existe un estándar internacional formal, la mayoría de los proveedores utilizan tablas para describir los rangos operativos recomendados para los grados basados en un "rango de uso" expresado como una combinación alfanumérica de tres caracteres, como P05-P20.
La primera letra indica el grupo de materiales ISO.A cada grupo de materiales se le asigna una letra y un color correspondiente.
Los dos números siguientes representan la dureza relativa de los grados 05 a 45 en incrementos de 5. Las aplicaciones 05 requieren un grado muy duro para condiciones favorables y estables.45 Aplicaciones que requieren aleaciones muy resistentes para condiciones duras e inestables.
Nuevamente, no existe un estándar para estos valores, por lo que deben interpretarse como valores relativos en la tabla de calificaciones particular en la que aparecen.Por ejemplo, los grados marcados P10-P20 en dos catálogos de diferentes proveedores pueden tener diferente dureza.
Un grado marcado P10-P20 en una tabla de clases de torneado puede tener una dureza diferente a un grado marcado como P10-P20 en una tabla de clases de fresado, incluso en el mismo catálogo.Esta diferencia se debe al hecho de que las condiciones favorables varían de una aplicación a otra.Las operaciones de torneado se realizan mejor con calidades muy duras, pero al fresar, las condiciones favorables requieren cierta resistencia debido a la naturaleza intermitente.
La Tabla 3 proporciona una tabla hipotética de aleaciones y su uso en operaciones de torneado de diversa complejidad, que pueden figurar en el catálogo de un proveedor de herramientas de corte.En este ejemplo, se recomienda la clase A para todas las condiciones de giro, pero no para cortes interrumpidos intensos, mientras que la clase D se recomienda para giros interrumpidos intensos y otras condiciones muy desfavorables.Herramientas como Grades Finder de MachiningDoctor.com pueden buscar calificaciones utilizando esta notación.
Así como no existe una norma oficial para el alcance de los sellos, tampoco existe una norma oficial para las marcas.Sin embargo, la mayoría de los principales proveedores de insertos de carburo siguen las pautas generales para las designaciones de sus grados.Los nombres "clásicos" tienen el formato BBSSNN de seis caracteres, donde:
La explicación anterior es correcta en muchos casos.Pero como este no es un estándar ISO/ANSI, algunos proveedores han realizado sus propios ajustes al sistema y sería prudente estar al tanto de estos cambios.
Más que cualquier otra aplicación, las aleaciones desempeñan un papel vital en las operaciones de torneado.Debido a esto, un perfil torneado tendrá la mayor selección de calidades al consultar el catálogo de cualquier proveedor.
La amplia gama de calidades de torneado es el resultado de una amplia gama de operaciones de torneado.Todo entra en esta categoría, desde el corte continuo (donde el filo está en contacto constante con la pieza de trabajo y no sufre golpes, pero genera mucho calor) hasta el corte interrumpido (que genera fuertes golpes).
La amplia gama de calidades de torneado también cubre una gran cantidad de diámetros en producción, desde 1/8″ (3 mm) para máquinas de tipo suizo hasta 100″ para uso industrial pesado.Dado que la velocidad de corte también depende del diámetro, se requieren diferentes calidades optimizadas para velocidades de corte altas o bajas.
Los grandes proveedores suelen ofrecer series separadas de grados para cada grupo de materiales.En cada serie, las calidades varían desde materiales duros adecuados para el mecanizado interrumpido hasta aquellos adecuados para el mecanizado continuo.
En el fresado, la gama de calidades ofrecidas es menor.Debido a la naturaleza predominantemente intermitente de la aplicación, las fresas requieren calidades resistentes con alta tenacidad.Por la misma razón, el revestimiento debe ser fino, de lo contrario no resistirá el impacto.
La mayoría de los proveedores fresarán diferentes grupos de materiales con soportes rígidos y diferentes revestimientos.
Al tronzar o ranurar, la selección de calidad está limitada debido a los factores de velocidad de corte.Es decir, el diámetro se vuelve menor a medida que el corte se acerca al centro.De este modo, la velocidad de corte se reduce gradualmente.Al cortar hacia el centro, la velocidad finalmente llega a cero al final del corte, y la operación se convierte en una cizalla en lugar de un corte.
Por lo tanto, las calidades utilizadas para el tronzado deben ser compatibles con una amplia gama de velocidades de corte y el sustrato debe ser lo suficientemente resistente para resistir el corte al final de la operación.
Los surcos poco profundos son una excepción a otros tipos.Debido a las similitudes con el torneado, los proveedores con una gran selección de insertos ranuradores suelen ofrecer una mayor variedad de grados para ciertos grupos de materiales y condiciones.
Al taladrar, la velocidad de corte en el centro de la broca es siempre cero y la velocidad de corte en la periferia depende del diámetro de la broca y de la velocidad de rotación del husillo.Las calidades optimizadas para altas velocidades de corte no son adecuadas y no deben utilizarse.La mayoría de los vendedores ofrecen sólo unas pocas variedades.
Los polvos, las piezas y los productos son diferentes formas en que las empresas están impulsando la fabricación aditiva.El carburo y las herramientas son diferentes áreas de éxito.
Los avances en materiales han hecho posible crear una fresa de cerámica que funciona bien a velocidades de corte más bajas y compite con las fresas de carburo en una amplia gama de aplicaciones.Su taller puede empezar a utilizar herramientas de cerámica.
Muchas tiendas cometen el error de pensar que las herramientas avanzadas son plug-and-play.Estas herramientas pueden caber en portaherramientas existentes o incluso en las mismas cavidades de fresado o torneado que las plaquitas de carburo, pero ahí es donde terminan las similitudes.
Hora de publicación: 22 de marzo de 2023