Materiales para Herramientas de Corte

Luisa Fernanda Neira.Valeria Morales

UNIVERSIDAD JORGE TADEO LOZANO

PROCESOS DE UNION Y CORTE Rubén D. Montoya Z.

ELEMENTO

EMPLEO

El carbono

Forma un carburo con el hierro, lo que hace que responda al temple y, de esta manera aumentar la dureza, la resistencia mecánica y la resistencia al desgaste. El contenido de carbono de los aceros para herramientas está entre 0.6% y 1.4%.

El cobalto

Se suele emplear en aceros de alta velocidad para aumentar la dureza en caliente, a fin de poder emplear las herramientas con velocidades de corte y temperaturas más altas y aún así mantener la dureza y los filos. El contenido es entre 5% y 12%.

El cromoSe agrega para aumentar la resistencia al desgaste y la tenacidad; el contenido es entre 0.25% y 4.5%.

El molibdeno Es un elemento fuerte para formar carburos y aumentar la resistencia mecánica, la resistencia al desgaste y la dureza en caliente. Siempre se utiliza junto con otros elementos de aleación. El contenido es hasta de 10%.

El tungsteno Mejora la dureza en caliente y la resistencia mecánica; el contenido es entre 1.25% y 20%.

El vanadioAumenta la dureza en caliente y la resistencia a la abrasión, el contenido en los aceros al carbono para herramientas es de 0.20% a 0.50%, en los aceros de altas velocidades es entre 1% y 5%.

Elementos constitutivos de los Materiales

•Alta dureza

•Adecuada rigidez y ductilidad.

•Adecuadas propiedades térmicas.

•Baja fricción con la pieza de trabajo.

•Resistencia al desgaste

•Tenacidad

Propiedades de los materiales para Herramientas De Corte:

Grupos de materiales para Herramientas de corte

1. Aceros al Carbono

2. Aceros de Alta velocidad HSS (High Speed Steels).

3. Carburos Cementados

4. Carburos Revestidos

5. Cerámicas o de Óxido

6. Diamante

•Acero poco costoso, resistencia a los choques, se puede someter a tratamiento térmico para obtener un amplio rango de durezas, se forma y rectifica con facilidad

•Mantiene su borde filoso cuando no está sometido a abrasión excesiva •Utilizado para brocas que trabajan a velocidades más o menos bajas, para machuelos, brochas y escariadores.

Tratamientos Térmicos

•Mejorar propiedades mecánicas de los materiales metálicos en los procesos de fabricación

•Pretende endurecer o ablandar, eliminar las consecuencias de un mecanizado, modificar la estructura cristalina o modificar total o parcialmente las características mecánicas del material.

1. ACEROS AL CARBONO

Material constitutivo

• Acero al carbono, para taladrar materiales muy blandos (madera, plástico, etc.)

• Acero rápido HSS, para taladrar aceros de poca dureza. • Acero al cobalto M35 con 5% de cobalto y M42 con 8% de cobalto.• Acero pulverizado, para taladrar aceros de alta aleación, aceros bonificados y

de cementación.• Metal duro, para taladrar fundiciones y aceros en trabajos de gran

rendimiento. Y la combinación de puntas soldadas de Carburo de Tungsteno en cuerpos de HSS.

  

Tipos de brocas.

•Brocas normales helicoidales. •Broca larga. •Broca superlarga.(muros)•Brocas de centrar.•Broca para berbiquí. (Carpintería)•Broca de paleta. (Carpintería)•Broca de taladrado profundo o "de escopeta".•Broca para excavación o Trépano. (pozos petrolíferos y sondeos.)•Brocas para máquinas de control numérico. (máquinas de control numérico)

Propiedades Mecánicas del Acero 

• Resistencia al desgaste. • Tenacidad. • Maquinabilidad. • Dureza.

•Mantiene su elevada dureza a altas temperaturas y tienen buena resistencia al desgaste.

•Las herramientas de este tipo de aleaciones que se funden y se rectifican a la forma deseada, se componen de cobalto 38% a 53%, cromo 30% a 33% y tungsteno 10% a 20%. Estas aleaciones se recomiendan para operaciones de desbaste profundo con velocidades y avances más o menos altos.

•Sólo se emplean para obtener un buen acabado superficial especial.

2. ACEROS DE ALTA VELOCIDAD

Lima (herramienta): Herramienta de corte con una barra de acero al carbono con ranuras, que se usa para desbastar y afinar todo tipo de piezas metálicas, de plástico o de madera.

Cortafrío, buril y cincel: herramientas manuales de acero templado diseñadas para cortar, ranurar o desbastar material en frío mediante el golpe que se da a estas herramientas con un martillo adecuado.

Chaira de acero al carbono: Hoja de acero al carbono con estrías, que garantiza un rendimiento permanente de los cuchillos, dejando un afilado perfecto y dando corte a cualquier herramienta, gran fiabilidad.

Cuchillo jamonerso domestico: Cuchillo de acero inoxidable nitrum , diseño de corte clásico pensado para el día a día, este cuchillo se puede someter a altas temperaturas, tiene gran resistencia a los productos corrosivos y a las altas y bajas temperaturas.

Acero al carbono de 0,35 %C, laminado en caliente a 870ºC y normalizado (enfriado al aire).

Descripción y características de las sierras de cinta

•El filo de corte esta diseñado para cortes de alta producción en materiales sólidos, titanio, aceros inoxidables, inconel, monel y otros materiales abrasivos.

•El diseño de los dientes con ángulo positivo ofrece una mayor rapidez de penetración en la pieza, ofreciendo también una mayor productividad en macizos.

•Dentro de las herramientas de corte encontramos también las coronas bimetalicas de metalduro, supercoronas para aceros inoxidables, fresas especiales, coronas de carburo de tuxteno y coronas de diamante.

Cortar en altas temperaturas debido a las altas velocidades de corte o a la alta resistencia mecánica del material de la pieza de trabajo.

3. CARBUROS CEMENTADOSIngredientes

básicos Carburos metálicos

Se fabrican Con técnicas de metalurgia de polvos

Cla

sif

icació

n

Carburo de tungsteno aglutinado + cobalto

Maquinar hierros fundidos y metales abrasivas ferrosos

Carburo de tungsteno + aglutinante de cobalto + solución sólida

Maquinar en aceros

Carburos de titanio + aglutinante de níquel + molibdeno

VERDE / CARBURO DE TUNGSTENO

Verde/Carburo de Tungsteno

4. CARBUROS REVESTIDOS

Insertos normales de carburo revestidos

Capa delgada de carburo de titanio, nitruro de titanio u óxido de aluminio.

Resistencia adicional al desgaste a la vez que se mantienen la resistencia mecánica y la tenacidad de la herramienta de carburo.

Se obtiene

Acero rápido al carburo revestido en placas soldadas

Broca con recubrimiento de nitruro de titanio.

5. CERÁMICAS O DE ÓXIDO

Contienen Principalmente granos finos de óxido de aluminio ligados entre sí

Pequeñas adiciones de otros elementos se ayuda a obtener propiedades óptimas

Propiedades

- Resistencia muy alta a la abrasión- Más dureza que los carburos cementados- Menor tendencia a soldarse con los metales durante el corte

Ventajas Eficaces para operaciones de torneado ininterrumpido a alta velocidad.

Desventajas

Carecen de resistencia al impacto y puede ocurrir su falla prematura por desportilladura o rotura

6. DIAMANTE POLICRISTALINO

Afilado de sierra circular con placas de diamante policristalino

Fresa de diamante para trabajar en maquinas CNC

Uso

Obtener buenos acabados superficiales y exactitud dimensional

Materiales no ferrosos, blandos, que son difíciles de maquinar

Propiedades

- Dureza extrema- Baja expansión térmica- Alta conductividad térmica- Coeficiente de fricción muy bajo.

Brocas con punta de diamante de calidad industrial

Brocas con punta de diamante de calidad estándar

AVELLANADOR DE DIAMANTE

PIEDRA DE AFILAR DIAMANTE

La Selección de los Materiales para Herramientas

-Régimen económico de corte

-Material a mecanizar

-Forma de la herramienta

- Máquina Herramienta disponible

CONCLUSIONESHERRAMIENTA USO

Herramientas de acero no aleado

Trabajos que no requieran de mucha precisión ya que pierden su filo a temperaturas mayores a los 250ºC . (Filo de la herramienta importante para la calidad superficial de la pieza).

Herramientas de aceros aleadosPara trabajar con altas velocidades y altas temperaturas ya que mantienen su dureza y filo a estás condiciones tan extremas.

Carburos cementados

Para trabajar a altas velocidades y materiales muy duros pues poseen una dureza elevada, reducen el tiempo de trabajo de una pieza, pero no son baratos son muy caros, se obtienen superficies muy lisas.

Herramientas de diamante Trabajos muy finos, y son muy caros no se desgastan tan fácilmente, y se usan para el corte de otras herramientas de corte.

Herramientas cerámicas

Trabajos de acabado, se rompen con mucha facilidad por su gran dureza, y no son muy eficientes para trabajos de torneado a altas velocidades, su desventaja primordial es que no se pueden golpear en el momento de realizar el torneado ya que perderán su filo.

CONCLUSION

- La eficiencia de las herramientas depende del material de que están hechas, y de la forma del filo.

BIBLIOGRAFÍA

- Eugene A. Avallone. “Manual del ingeniero mecánica Marks”, Editorial Mc. Graw Hill. 9ª edición, año 1995- Heinrich Gerling. “Alrededor de las máquinas - herramientas”, Editorial Reverté. 2ª edición , año 1964