Propiedades de Maquinabilidad y Selección de Herramientas de Corte ISO

Maquinabilidad de los Materiales

Se entiende por maquinabilidad la capacidad que presenta un material para dejarse mecanizar.

Tipos de Materiales y su Maquinabilidad

• Acero: La maquinabilidad varía en función de los elementos presentes en la aleación, los tratamientos térmicos o el proceso de obtención. Los aceros de baja aleación presentan buena maquinabilidad y viceversa. A medida que aumenta el porcentaje de carbono, mejora la maquinabilidad.
• Acero Inoxidable (A. Inox.): Presenta gran dureza y mala conductividad térmica, por lo que la plaquita de corte soporta una gran temperatura. Los A. Inox. ferríticos y martensíticos tienen buena maquinabilidad; los austeníticos y dúplex tienen mala maquinabilidad.
• Fundición: Las herramientas empleadas deben ser robustas. Presenta buena maquinabilidad, exceptuando la fundición nodular.
• Materiales no Férricos: El aluminio presenta mala maquinabilidad, aunque si está aleado mejora ligeramente. El bronce tiene buena maquinabilidad.
• Superaleaciones HRSA y Titanio: Presentan mala maquinabilidad, gran resistencia y mala conductividad térmica. El titanio es uno de los metales con peor maquinabilidad.
• Acero Templado: No presenta buena maquinabilidad.

Materiales de las Herramientas de Corte

La elección del material de la herramienta es crucial para optimizar el proceso de mecanizado.

Metales Duros

Como su nombre indica, están formados por partículas duras.

• HW (Metal Duro sin Recubrimiento)

  Presenta una velocidad de desgaste rápida. Se utiliza en el torneado de materiales templados, a velocidad baja.

• HT (Cermet)

  Material duro sin recubrimiento, que contiene una parte de cerámica. Ofrece resistencia al desgaste, resistencia a la deformación y tenacidad. Se utiliza en operaciones de acabado en aceros inoxidables, fundición nodular o aceros dulces.

• HC (Metal Duro con Recubrimiento)

  Es la plaquita que más se emplea. Combina dureza con tenacidad. Existe una gran variedad de formas y se le pueden aplicar diversos recubrimientos.

Cerámicas

Sus principales características son la resistencia al desgaste y la capacidad de trabajar a elevadas velocidades de corte.

• CA (Cerámica de Óxido de Aluminio)

  Compuesta por óxido de aluminio, es muy estable químicamente, pero no acepta cambios bruscos de temperatura.

• CM (Cerámica Mixta)

  Formada por óxido de aluminio y otros componentes. Mejora la tenacidad y la conductividad térmica.

• CN (Cerámica de Nitruro de Silicio)

  Compuesta principalmente por nitruro de silicio. Posee alta tenacidad y es empleada para el mecanizado de fundiciones grises.

• CC (Cerámica Recubierta)

  Cerámicas similares a las anteriores, pero que presentan recubrimiento.

Materiales Superduros

• Diamante Policristalino (PDC)

  Es el material más duro que existe, lo que le confiere gran resistencia al desgaste. Sin embargo, presenta inestabilidad química a elevadas temperaturas; si se intenta mecanizar acero, su reacción con el carbono disuelve el diamante, convirtiéndolo en grafito. Por ello, su aplicación se reduce a materiales no férricos, como el aluminio.

• Nitruro de Boro Cúbico (CBN)

  Permite trabajar a velocidades muy elevadas, ya que es resistente al calor, posee gran tenacidad y buena respuesta a los cambios bruscos de temperatura.

Aceros Rápidos (HSS)

Fueron las primeras herramientas empleadas. Se han mejorado mediante elementos de aleación y tratamientos térmicos, hasta llegar a denominarlos aceros rápidos (HSS). Estas mejoras les permiten ser estables a temperaturas de 600 ºC y trabajar a velocidades de corte más elevadas.

Clasificación ISO de Materiales para Mecanizado

La clasificación ISO estandariza los grupos de materiales según su comportamiento durante el mecanizado, facilitando la selección de la herramienta adecuada.

• ISO P (Azul) - Aceros

  Engloba a los aceros aleados, no aleados, y aceros inoxidables ferríticos y martensíticos.

• ISO M (Amarillo) - Aceros Inoxidables

  Incluye los aceros inoxidables austeníticos y dúplex.

• ISO K (Rojo) - Fundiciones

  Incluye fundición gris (GCI), fundición maleable (MCI), fundición austemperizada (ADI) o fundición compactada (CGI).

• ISO N (Verde) - Metales no Férreos

  Como el aluminio, cobre o latón.

• ISO S (Naranja) - Superaleaciones Termorresistentes (HRSA)

• ISO H (Gris) - Aceros de Alta Dureza

  Aceros que presentan durezas entre 45 y 65 HRc. También fundiciones de coquilla con durezas comprendidas entre 400 y 600 HB.