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HERRAMIENTAS DE CORTE Clasificacin de las herramientasLas herramientas de corte se pueden clasificar, atendiendo a los materiales empleados para su construccin, en: 1. 2. 3. 4. Herramientas Herramientas Herramientas Herramientas de de de de acero (al carbono, aleados, de corte rpido). metal duro. cermica. diamante.

Herramientas de acero al carbono El principal componente del acero es el carbono. Su aplicacin como herramientas de corte es escasa debido a la dureza y resistencia al desgaste que pierden por el calentamiento producido, inevitablemente, en el mecanizado. En funcin del porcentaje de carbono se pueden encontrar las siguientes herramientas:

1. Matrices y herramientas de corte y embutido, (0,65 a 0,85% de C). 2. Machos de roscar, brocas y fresas, (1 a 1,15% de C). 3. Buriles, rasquetas y herramientas de corte, (1,3% de C).Herramientas de acero aleado El acero de estas herramientas se encuentra ligeramente aleado. Existe gran variedad de herramientas de este tipo, pero, al igual que las de acero al carbono, no soportan las grandes velocidades de corte por ser poco resistentes a las temperaturas elevadas. Herramientas de acero rpido El acero rpido es un acero aleado con los elementos y composicin adecuados para lograr un gran nmero de partculas de carburo, duras y resistentes al desgaste, mediante tratamiento trmico. A diferencia del resto de los aceros utilizados en herramientas, el acero rpido mantiene su dureza a altas temperaturas, permitiendo, por tanto, mayores velocidades de corte en el mecanizado, teniendo en cuenta que el filo de la herramienta no debe sobrepasar los 550 C. El acero rpido convencional moderno es un acero de herramientas altamente aleado con 0,7 a 1,4% de carbono, cantidad variable de cromo, molibdeno, tungsteno, vanadio y, en algunos tipos, cobalto. Las herramientas de acero rpido se presentan en diferentes calidades en funcin de la composicin, tratamiento trmico y, en alguna forma, del mtodo de fabricacin. Como caractersticas principales que se pueden encontrar en las herramientas de acero rpido cabe destacar:

1. Resistencia a la abrasin. Dicha cualidad la dan los carburos en funcin del

nmero de ellos y su composicin. Los carburos de vanadio son los ms duros y resistentes al desgaste; de aqu que todos los aceros rpidos lleven este elemento en mayor o menor proporcin. 2. Tenacidad. De los elementos aleados, el molibdeno es el que proporciona al acero mayor tenacidad, mientras que los aceros rpidos con alto porcentaje en cobalto son ms frgiles. Las fresas y brocas suelen ser de acero al molibdeno, mientras que en herramientas de torno de corte continuo se emplea ms las de cobalto. 3. Dureza en caliente. La dureza en caliente es la capacidad de soportar elevadas temperaturas en el filo de corte. El cobalto proporciona al acero rpido mayor dureza en caliente y estabilidad trmica, permitiendo mayores velocidades de corte, pero produce un efecto negativo sobre la tenacidad. 4. Afilabilidad. Es la facilidad que presenta una herramienta al afilado de la misma por amolado. La cantidad de carburos de vanadio dificultan el afilado; as

mismo, los carburos de mayor tamao son ms difciles de afilar. Aadiendo azufre al acero se mejora la afilabilidad. 5. Maquinabilidad. sta es una cualidad que influye inicialmente en el proceso de fabricacin de la herramienta. La facilidad de mecanizar las herramientas de acero rpido depende de la naturaleza de los carburos, as como del tamao, nmero y disposicin de los mismos. El azufre tambin facilita la maquinabilidad. Herramientas de metal duro Los metales duros utilizados en herramientas de corte son aleaciones obtenidas por fusin o por sinterizacin de los carburos de Cr, Mo, Ta, Ti, V y W. Las aleaciones obtenidas por fusin no tienen actualmente gran aplicacin. Los metales duros obtenidos por sinterizacin presentan una gran dureza, 70 a 75 HRC, son muy homogneos y altamente resistentes al desgaste. En comparacin con los aceros, el metal duro permite trabajar a mayores velocidades de corte debido a la mayor temperatura que es capaz de soportar el filo de corte, 1300 C. El metal duro en herramientas de corte se presenta en forma de placas, fijadas al mango mediante soldadura de cobre o plata, o bien por medios mecnicos. El afilado de las placas nicamente puede realizarse con muelas de carburo de silicio y de diamante. Las plaquitas de metal duro modernas se fabrican en dos calidades, calidades sin recubrimiento y con recubrimiento. En una plaquita sin recubrimiento la tenacidad, la resistencia a la deformacin plstica y al desgaste forman parte integrante del metal duro. En una calidad con recubrimiento, ste proporciona la resistencia al desgaste y la base de metal duro la tenacidad y la resistencia al calor deseadas. El recubrimiento se vaporiza sobre la base de carburo formando una o varias capas finsimas. Entre los recubrimientos ms utilizados actualmente cabe destacar:

1. TiC (Carburo de titanio). Proporciona una alta resistencia al desgaste a bajas

velocidades de corte y bajas temperaturas del filo de corte. Tambin forma una excelente base para las capas de recubrimiento adicionales. 2. Al2O3 (xido de aluminio). Ofrece una excelente resistencia a las reacciones qumicas. Tambin permite utilizar mayores velocidades de corte por su resistencia al desgaste. 3. TiN (Nitruro de titanio). Dificulta la craterizacin y reduce la friccin entre el ngulo de desprendimiento y las virutas, minimizando de esta manera el riesgo de formacin del filo de aportacin.

Gama de materiales

Operaciones de mecanizado

Requisitos de calidad

P Acero Acero fundido Acero inoxidable Fundicin maleable de viruta larga.

01 05 10 15 20 25 30

Extremas exigencias de acabado superficial. Acabado a alta velocidad de corte. Operaciones de torneado de copia. Mecanizado en desbaste o con bajas velocidades de corte. Desbaste pesado y mecanizado discontinuo.

35 40 45 50 M Acero, acero fundido, acero al manganeso, fundicin aleada acero austentico, fundiciones de acero, fundicin maleable, acero de fcil mecanizacin. K Fundicin, fundicin en coquilla, fundicin maleable de viruta corta, acero endurecido, metales no frreos, plsticos, madera.Grupos y aplicaciones principales de las herramientas de metal duro

Acabado con altos datos de corte. 10 20 30 40 Desbaste pesado y mecanizado discontinuo. Acabado con bajos datos de corte.

01 05 10 15 20 25 30

Acabado, a alto acabado superficial. Semi-acabado a desbaste ligero. Desbaste pesado y mecanizado discontinuo. Mecanizado con bajos datos de corte.

Las herramientas de metal duro se clasifican atendiendo a su aplicacin, considerando, por un lado, el material a mecanizar y, por otro, las exigencias requeridas por una operacin concreta de mecanizado. Las letras P, M y K, indican la aplicacin del metal duro en diferentes tipos de material y la numeracin 01, 10, 20, 30, 40, 50, grado de tenacidad o resistencia al desgaste, en consecuencia, operacin ptima de mecanizado que pueden realizar (fuerte desbaste, superacabado a altas velocidades, etc.). La tabla superior muestra la clasificacin general segn ISO de las herramientas de metal duro, la cual sirve para identificar la aplicacin del metal duro, no la calidad del mismo, ya que sta depende exclusivamente del fabricante. Herramientas de cermica

La cermica tiene un campo de aplicacin ms reducido que los metales duros, debido principalmente a su fragilidad; nicamente puede ser utilizada para mecanizado continuo de materiales homogneos y en mquinas muy potentes y rgidas. Existen dos tipos de materiales cermicos, los formados nicamente por almina y los formados por xidos de otros metales, como los de cromo, vanadio y manganeso. La herramientas de material cermico pueden trabajar a una velocidad de corte dos o tres veces mayor a la del metal duro; el filo de corte soporta hasta los 1500 C; a altas temperaturas apenas sufre variaciones en sus propiedades mecnicas. Herramientas de diamante El diamante es el material ms resistente al desgaste debido a su dureza natural, pero tiene el inconveniente de su gran fragilidad; por tanto, su empleo est limitado a mecanizado de corte continuo y con poca profundidad de pasada. El montaje de la herramienta debe ser muy cuidadoso y rgido y la mquina debe ser muy robusta, ya que el diamante no admite ningn tipo de vibracin. Su campo de aplicacin principal se encuentra en el mecanizado de materiales muy abrasivos, bronces, aleaciones de aluminio, ebonita, cartn comprimido, etc.

HERRAMIENTAS DE TORNEADOGeometra del filoLa geometra de una herramienta de torneado, o de cualquier otra herramienta de mecanizado, es fundamental para producir el arranque del material a trabajar con mayor o menor facilidad. Los ngulos, inclinaciones y radios de una herramienta se disponen atendiendo al tipo de operacin a realizar y las caractersticas del material a mecanizar. A continuacin se explican los ngulos que determinan la geometra de una herramienta de torneado y su influencia en el mecanizado. ngulo de desprendimiento (A) El ngulo de desprendimiento es el ms influyente de todos en el proceso de corte. La viruta, al salir, se apoya sobre la cara de desprendimiento, la cual debe producir su curvado y posterior rotura para evacuarla fuera de la zona de trabajo. Este proceso origina lgicamente, unos esfuerzos relacionados directamente con el valor del ngulo de desprendimiento. Debido a estos esfuerzos y al rozamiento de la viruta, se genera una gran cantidad de calor, que es mayor cuanto menor es el ngulo de desprendimiento. Por esta razn, el ngulo de desprendimiento debe ser lo mayor posible, ya que disminuye los esfuerzos de corte, y en consecuencia, la potencia requerida. Sin embargo, al aumentar el ngulo de desprendimiento, disminuye el ngulo de corte y el calor y los esfuerzos de corte se concentran en una seccin ms dbil, aumentando el riesgo