¿Qué es el mecanizado de acero?
El mecanizado de acero es un proceso que implica eliminar material de una pieza de acero para lograr la forma, el tamaño y la tolerancia dimensional deseados. Por lo general, se lleva a cabo utilizando herramientas de corte como taladros, fresas, tornos y amoladoras que rotan, cortan y dan forma al material de acero de acuerdo con las instrucciones programadas. El proceso se puede utilizar para crear una amplia gama de piezas y componentes de acero, incluidos engranajes, ejes, sujetadores y componentes estructurales utilizados en una variedad de industrias como la aeroespacial, automotriz, de construcción y manufacturera. El mecanizado de acero requiere el uso hábil de herramientas y maquinaria de precisión, así como un conocimiento profundo de las propiedades del acero y cómo se comporta durante el proceso de corte.
Ventajas del mecanizado de acero
Resistencia y durabilidad:El acero es conocido por su alta resistencia y durabilidad, lo que lo convierte en un material ideal para mecanizar piezas que requieren altos niveles de rendimiento y confiabilidad.
Versatilidad:El acero se puede mecanizar en una variedad de formas y tamaños, incluidas geometrías complejas. Esta versatilidad lo convierte en una opción ideal para una amplia gama de aplicaciones.
Resistencia a la corrosión:Ciertos tipos de acero, como el acero inoxidable, son altamente resistentes a la corrosión, lo que los hace ideales para su uso en entornos hostiles o aplicaciones donde la exposición a la corrosión es una preocupación.
Económico:El mecanizado de acero es generalmente un proceso rentable, especialmente en comparación con otros materiales como el titanio o el aluminio.
Capacidad de mecanizado de alta velocidad:El acero se puede mecanizar a altas velocidades, lo que lo convierte en una opción popular para los fabricantes que buscan aumentar las tasas de producción y reducir los tiempos de ciclo.
Calidad consistente:El mecanizado de acero es un proceso de alta precisión que puede producir piezas con calidad y precisión constantes.
Maquinabilidad:El acero es un material mecanizable, lo que significa que se puede cortar, perforar y moldear fácilmente para cumplir con requisitos de diseño específicos.
Material: acero dulce, acero al carbono, 12L14, 1215, 1018,1045, Q235, XC38, XC48, 4140, 4340, 42CrMo4, 35MF6Pb, X30Cr13, Inconel 600, etc. Proceso: torneado CNC, fresado CNC, tratamiento de superficie: zinc, níquel , Cromado, óxido negro, niquelado químico, recubrimiento en polvo, tratamiento térmico, PVD, teflón, etc.
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Proceso de mecanizado para piezas de mecanizado de acero
Molinos de extremo
Las herramientas que utilice tendrán un gran impacto en su proyecto y el daño que puede causar a su máquina. El tipo ideal de fresadora varía según la aplicación, pero asegúrese de utilizar una herramienta de acero de alta velocidad o de carburo. Los aceros rápidos incluyen tungsteno y molibdeno. Los carburos cementados son una buena opción cuando se necesitan avances o velocidades más altas. Asegúrese de que la herramienta de corte esté afilada y en buenas condiciones para mantener una alta calidad de corte.
●Desbaste:Una fresa con ranuras 4-5 puede ofrecer suficiente desbaste en acero. Recuerde que las flautas más altas dejan espacio para velocidades de alimentación más altas.
● Ranuras:Para ranurar acero, deberá tener en cuenta el control de virutas y tener suficiente cuidado para que sus herramientas no se muerdan y su acabado no se arruine. Pruebe con una fresa de cuatro flautas, que permite que las virutas salgan del área de corte de manera más eficiente.
●Acabado:Para terminar piezas de acero, necesitará una gran cantidad de flautas o hélices altas de más de 40 grados.
Avances y velocidades
Ahora que ha seleccionado la herramienta adecuada, debe asegurarse de que las velocidades sean las adecuadas. Si bien se necesita un poco de ajuste, un buen punto de partida sería entre 100 y 300 pies de superficie por minuto (SFM) con cargas de viruta que varían según el tamaño de la herramienta.
Consejos para mecanizado de acero
El acero puede ser complicado de mecanizar, pero no es tan malo si estás preparado y utilizas las configuraciones y herramientas adecuadas. Asegúrese de tener en cuenta estos conceptos al mecanizar acero.
Mantenga el fuego bajo:El mecanizado de acero puede generar temperaturas muy altas, por lo que se deben tomar precauciones para minimizar sus efectos. Asegúrese de utilizar un líquido de corte. Entre el endurecimiento por trabajo y la baja conductividad térmica, mantener el calor alejado del área de corte es importante para mantenerla en óptimas condiciones. Si permanece calor excesivo aquí, es posible que observe distorsión y una reducción en la resistencia a la corrosión. Los fluidos de corte ayudan a proporcionar lubricación para eliminar las virutas, reducir el desgaste de las herramientas y enfriar la fresa. Los fluidos de corte comunes incluyen aceites minerales y aceites emulsionables. Asegúrese de tener suficiente para usar porque cualquier interrupción del refrigerante puede provocar fluctuaciones de temperatura, lo que puede afectar la vida útil de la herramienta.
Controlar la vibración:La resistencia del acero inoxidable y la velocidad que requiere de la herramienta pueden provocar vibraciones intensas. Las vibraciones en su superficie de trabajo pueden dañar su acabado y agregar desgaste a su herramienta. Necesitará una herramienta robusta y rígida capaz de realizar cortes a alta velocidad. Mantenga su pieza de trabajo firmemente en su lugar con abrazaderas y minimice cualquier saliente de la herramienta. También puedes intentar utilizar herramientas con un radio de punta pequeño.
Evite el endurecimiento por trabajo:Muchos aceros tienen altas tendencias de endurecimiento por trabajo. Asegúrese de que sus herramientas estén afiladas y trate de mantenerlas en movimiento para evitar pausas en el proceso de corte que podrían provocar una acumulación de calor.
Conozca su material:Cada aleación de acero es un poco diferente. Conozca las propiedades del que está utilizando para poder ajustar mejor su máquina para abordar sus características. La adición de azufre, por ejemplo, puede permitir avances más altos al afectar el endurecimiento de las virutas y ayudar a que el filo de la herramienta se mantenga consistente. El plomo permite velocidades más altas ya que proporciona una propiedad lubricante que mantiene bajo el calor.
¿Cómo funciona el mecanizado de acero de precisión?
El mecanizado de precisión es un proceso vital cuando se necesita producir componentes con alta precisión y repetibilidad. Una pieza de precisión tendrá altas tolerancias y un acabado superficial suave. Los técnicos de fresado y torneado CNC deben tener habilidades técnicas avanzadas para garantizar que cada paso se ejecute correctamente. Estos procedimientos requieren un alto nivel de conocimientos de ingeniería y diseño, así como un alto nivel de precisión y durabilidad. El mecanizado de precisión del acero se utiliza habitualmente en aplicaciones aeroespaciales y automotrices, donde los defectos pueden tener consecuencias catastróficas. En la industria del petróleo y el gas, el mecanizado de precisión es esencial para mantener la integridad de piezas y equipos. Las máquinas de esta industria deben realizar tareas con la máxima precisión, desde conectores hasta niples selladores. También hay muchos tipos de tuercas, adaptadores, refuerzos y arandelas que deben ser precisos.
Los servicios de mecanizado de precisión son imprescindibles para estas industrias y es fundamental elegir una empresa certificada y de buena reputación para realizar su trabajo. El proceso de mecanizado de precisión consiste en cortar el exceso de materia prima de una pieza. Implica muchas herramientas diferentes y el producto terminado se crea según especificaciones y tolerancias exactas. En algunos casos, incluirá incluso desbarbado u otras deformaciones superficiales. Este proceso puede producir una amplia variedad de formas de perfiles, lo que lo hace ideal para la producción de componentes de alta calidad. El mecanizado de precisión del acero es una parte crucial de la fabricación moderna.
Aplicaciones comunes de mecanizado de acero
El acero tiene mucho que ofrecer en términos de resistencia y durabilidad, pero el mayor inconveniente es su peso. Por lo general, se reserva para aplicaciones donde el peso no es una gran preocupación. Esto incluye a menudo componentes estructurales. Infraestructuras como ferrocarriles, edificios y carreteras suelen utilizar acero. Otras piezas como tornillos y pernos también pueden estar hechas de acero. Puede encontrarlo en industrias como la minería, la construcción naval y la tecnología aeroespacial.
Puede encontrar acero inoxidable en aún más lugares debido a su atractivo acabado. Es versátil y habitual en muebles y electrodomésticos. La resistencia a la corrosión del acero inoxidable también ayuda en estas aplicaciones.
Consejos para mecanizado de acero
Algunos aceros pueden ser difíciles de mecanizar, especialmente debido a los diferentes tipos disponibles. Sin embargo, si ha considerado los conceptos básicos como el soporte de trabajo, el soporte de herramientas, las herramientas de corte que va a utilizar junto con los datos de corte correctos, no tendrá problemas.
Al mecanizar acero, desea evitar cosas como:
Acumulación de calor: el acero puede provocar temperaturas extremadamente altas cuando se mecaniza. Se puede usar líquido de corte, pero en algunos casos es mejor cortar en seco y estar atento a las virutas azules. Esta es una buena señal de que el calor está dentro de las virutas y no en la pieza de trabajo.
Endurecimiento por trabajo: en algunos casos, el mecanizado de aceros puede provocar un efecto de endurecimiento por trabajo que hace que sea aún más difícil de cortar. Asegúrese de que los bordes cortantes estén afilados y mantener las condiciones de corte en un nivel óptimo evitará el endurecimiento por trabajo.
Vibración: esto puede deberse a varias cosas: una mala sujeción del trabajo, una mala sujeción de la herramienta, velocidades y avances incorrectos y una selección incorrecta de la herramienta pueden causar vibración. La vibración puede provocar varios problemas, siendo el principal el fallo prematuro de la herramienta, un acabado superficial deficiente e incluso daños a la pieza de trabajo y a la máquina. La mejor manera de evitar la vibración es asegurarse de tener una sujeción estable de la pieza de trabajo, un desgaste mínimo de la herramienta (si fresa) y tener las velocidades, avances y profundidad de corte correctos.
¿Qué herramientas utilizas para mecanizar acero? Existen muchas opciones de herramientas y diferirán si está fresando o torneando. A continuación se muestra una descripción general de los tipos de sustrato a considerar al seleccionar una herramienta, aunque esto se relaciona más con el fresado que con el torneado.
Las herramientas HSS (acero de alta velocidad) se encuentran en el extremo inferior de la escala de rendimiento. Estos son tradicionalmente más baratos y adecuados para aceros más blandos. La adición de cobalto a algunas herramientas HSS aumenta la dureza y la vida útil de la herramienta. Algunas herramientas HSS tienen recubrimientos que protegen contra el calor y también prolongan la vida útil de la herramienta. Las herramientas HSS se utilizan predominantemente en máquinas manuales debido a su capacidad para soportar vibraciones y al hecho de que normalmente funcionan a velocidades y avances más lentos que las de carburo, por ejemplo.
Las herramientas de carburo son populares para cortar diversos materiales y una amplia gama de aceros que varían en dureza; algunas de las gamas de mayor rendimiento que ofrecemos en Cutwel pueden mecanizar aceros altamente endurecidos de hasta 70 Rockwell. La mayoría de las herramientas de carburo de uso general están hechas de un sustrato de micrograno; generalmente son excelentes para el mecanizado CNC de aceros de hasta 45 Rockwell. En las condiciones adecuadas, ofrecen mayores velocidades, avances y una mayor vida útil de la herramienta. Pero el carburo es frágil, en Cutwel no recomendamos herramientas de corte de carburo sólido para una máquina manual.
Algunas de las tecnologías avanzadas involucradas en las herramientas de carburo, como las geometrías de hélice múltiple y variable, también pueden combatir algunos de los desafíos que se enfrentan al mecanizar acero, como la evacuación de virutas y la eliminación de la vibración. Al ascender en la escala de rendimiento, encontrará fresas de carburo de micrograno o nanograno ultrafinas que son más adecuadas para aceros endurecidos de 45-70 Rockwell. Estos también tienden a presentar recubrimientos más avanzados para prolongar la vida útil de la herramienta en materiales más duros y permitir el corte en seco debido al calor que el recubrimiento puede soportar; algunos pueden soportar hasta 1200 grados y otros hasta 1400 grados.
Entre HSS y Carburo se encuentran herramientas de sustrato de metal en polvo. Son ideales para aplicaciones en las que el carburo es propenso a astillarse (potencialmente debido a condiciones de mecanizado inestables) y en las que se necesita un mejor rendimiento que el HSS. Las herramientas de polvo de metal son excelentes para el mecanizado de acero y también son adecuadas para máquinas manuales.
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Ruixing se fundó en 2005 y aprobó la norma ISO9001-2015. Estamos especializados en servicios de mecanizado desde hace 18 años. Somos su socio profesional en el mecanizado de piezas.
Nuestro servicio se centra en el servicio de mecanizado profesional para automatización industrial, piezas aeroespaciales, piezas de máquinas de tejer, instrumentos y medidores, sensores, equipos médicos, belleza y cuidado personal, electrónica y hardware de consumo, etc.
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