Maquinabilidad de los Materiales: Aceros, Aluminio, Cobre y Titanio

Maquinabilidad

Maquinabilidad = Facilidad de un material a ser mecanizado:

• Acabado superficial e integridad de la superficie mecanizada.
• Vida herramienta.
• Fuerzas y potencias de corte necesarias para el mecanizado.
• Dificultad del control de la viruta.

Aceros

Aceros I

Gran variedad de aceros y condiciones.

• Ductilidad: demasiado dúctil → Formación de filo de aportación (BUE).
• Dureza: demasiado duro → desgaste abrasivo de herramienta.
• Aceros al bajo carbono (C< 0,15%) → riesgo BUE→ trabajo en frío.
• Fundidos (abrasivos) y forjados: maquinabilidad media.
• Acero de herramientas y troqueles → difíciles de mecanizar → recocido.

Aceros II - Elementos de aleación

Elementos que mejoran la maquinabilidad:

• Azufre.
  • Inclusiones de azufre que rompen la viruta y facilitan la maquinabilidad.
  • Azufre disminuye la capacidad de trabajo en frío.
• Fósforo:
  • Mayor dureza (ferrita) → mejor formación de viruta.
• Plomo:
  • Actúa como lubricante sólido si no hay azufre.
  • Actúa como lubricante líquido en el mecanizado de alta velocidad.
  • Tóxico: bismuto y hojalata.

Elementos que empeoran la maquinabilidad.

• Aluminio y Silicio → Óxidos duros y abrasivos.
• Elementos de aleación que mejoran las propiedades de acero → dificultan el mecanizado (Níquel, Molibdeno, Vanadio, Cromo).

Otros Materiales

Aluminio

• Fácil de mecanizar.
• Grados blandos = BUE → Velocidad de corte ↑,  ángulo ataque↑ e incidencia↑.
• Problemas dimensionales → coeficiente de expansión térmica ↑.

Cobre

• Forjado: difícil de mecanizar.
• Fundido: fácil de mecanizar.

Aleaciones de Níquel y Superaleaciones

• Abrasivos y resistentes a ↑ Temperatura.
• Muy difíciles de mecanizar.

Titanio

• Conductividad térmica baja: Alta temperatura local.
• Aleaciones reactivas y difíciles de mecanizar.