15 , octubre
Los materiales de aluminio que contienen silicio son más fáciles de cortar que el acero, pero no por ello son fáciles de mecanizar como materiales para herramientas. El silicio en estos materiales actúa como un abrasivo duro, mientras que el aluminio forma una matriz pegajosa en el filo de corte, lo que puede provocar rápidamente una acumulación de material en el filo. Sin embargo, antes de que esto ocurra, se produce una degradación muy rápida del acabado superficial y de las dimensiones.
La solución de aluminio con plaquitas recubiertas de diamante CVD comienza con la aleación, la tarea de mecanizado y el acabado superficial requerido. Si bien el recubrimiento de diamante CVD es capaz de soportar la abrasión y reducir la fricción, la plaquita de corte ideal, su preparación y los ajustes de la máquina son clave para una producción exitosa. TSHZ suministra herramientas de corte recubiertas de diamante CVD y perfiles personalizados para aleaciones no ferrosas y otros materiales abrasivos.
Por qué el aluminio rico en silicio necesita un inserto diferente
Las aleaciones con alto contenido de silicio pueden provocar que este se adhiera al filo de la herramienta en cada pasada. La matriz de aluminio también puede soldarse al filo caliente. El resultado es una combinación de desgaste en el flanco de la herramienta, desgaste en forma de cráter, acumulación de material en el filo y un acabado superficial opaco.
A primera vista, la pieza blanda no parece presentar problemas. El desgaste de la herramienta puede comenzar lentamente, pero se acelera rápidamente una vez que el filo de corte empieza a redondearse. Es fundamental controlar el acabado, las rebabas y las dimensiones de las piezas producidas, en lugar de solo la cantidad, para establecer un proceso estable.
¿Qué hace el diamante CVD en el corte de aluminio?
La información del producto TSHZ especifica que el diamante CVD tiene una dureza de 9000 a 10 000 HV, un coeficiente de fricción de 0,05 a 0,1 y una conductividad térmica de aproximadamente 2000 W/(m·K). Esta información es relevante para las fases de aluminio con alto contenido de silicio, ya que la superficie dura entra en contacto con dichas fases y la baja fricción evita el roce excesivo y la acumulación de material en el borde.
Los materiales TSHZ se depositan como recubrimiento sobre el sustrato de la herramienta mediante un proceso CVD. El espesor del recubrimiento se puede controlar fácilmente en un rango de 1 μm a 30 μm en filos de herramientas de corte complejos. La geometría del inserto debe ser suficiente para garantizar las holguras adecuadas, un control de virutas óptimo y un filo suficientemente afilado tras el recubrimiento.
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Girando y mirando
Para el torneado, considere comenzar con la superficie ya mecanizada y cortar en la dirección de la fuerza de corte principal. Un filo de corte positivo y afilado ayuda a reducir la fuerza de corte y evita que el aluminio se adhiera a la plaquita. Asegúrese también de que la plaquita esté bien sujeta en el portaherramientas; las vibraciones se manifestarán como arañazos repetidos en la superficie.
La página de plaquitas de corte con recubrimiento de diamante CVD muestra el producto TSHZ directo para el mecanizado de metales no ferrosos. Verifique la forma de la plaquita, el radio de la punta, el sustrato y las especificaciones del recubrimiento en el dibujo y compárelos con el producto mostrado.
Cavidades y caras de fresado
Al fresar, se generan cortes intermitentes con virutas de diferente espesor. Mantenga las herramientas lo más cortas posible y asegúrese de que la sujeción de la pieza sea firme. Compruebe si las virutas salen de la cavidad sin necesidad de volver a fresarla. De no ser así, un inserto más duro solo aumentará el calor y la fricción causados por la mala evacuación de las virutas generadas previamente.
Un perfil personalizado resulta útil para hombros, formas o radios pequeños específicos. El servicio de herramientas de diamante CVD personalizadas de TSHZ admite geometrías no estándar cuando un inserto estándar no ofrece el perfil requerido.
Componentes de alta calidad
Las superficies de aluminio de alto brillo tienen bordes muy sensibles y requieren un radio de punta uniforme. Realice un acabado ligero y mantenga los mismos ajustes para la pasada de acabado. No utilice herramientas con diferentes niveles de preparación de bordes en la producción y mida la primera pieza y la pieza producida cerca de la fecha prevista de reemplazo de la herramienta.
Comprobaciones de geometría y preparación de bordes
No seleccione un inserto basándose únicamente en el nombre del material. Indique el grado de aleación, el porcentaje de silicio, el margen de material, la velocidad del portaherramientas y del husillo, el avance por diente o por revolución, la profundidad de corte radial y el refrigerante (aire o refrigerante), entre otros parámetros. Estos parámetros definen si el filo corta o roza.
Un radio de punta mayor ayuda a obtener una superficie más lisa, pero puede aumentar la fuerza de corte. Los bordes muy afilados cortan bien, pero no son tan efectivos cuando hay vibraciones o el corte es intermitente. El radio de punta y el acabado del borde deben elegirse de acuerdo con la pieza que se está mecanizando y la máquina que se utiliza.
El recubrimiento CVD debe ser uniforme. Se debe inspeccionar tanto el espesor como el radio de los bordes del recubrimiento. Para pedidos repetidos, se debe utilizar la misma referencia de inspección para el primer y el último lote, a fin de garantizar el mismo comportamiento en ambas partes del pedido.
Controlar el borde acumulado y el calor
La acumulación de material en el filo suele ser un signo de fricción, calor o de que el filo ya no está afilado. Comience por comprobar el flujo de virutas y limpiar el portaherramientas. Utilice aire o un refrigerante adecuado según la máquina y el proceso de aleación. Mantenga el filo en contacto de forma constante.ly; frotar en el fondo de un bolsillo puede generar más calor que un corte más grueso pero estable.
¿Superficie opaca? Examine el borde con aumento antes de modificar los parámetros de corte. Un pequeño depósito suele eliminarse mejorando la evacuación de virutas. Un borde redondeado o daños en el recubrimiento requieren una nueva plaquita.
El costo por pieza es la medida útil
Las plaquitas con recubrimiento de diamante cuestan más que las plaquitas de carburo estándar. La comparación debe incluir el precio de la plaquita, las piezas útiles por filo, el tiempo de cambio, el retrabajo de la superficie, el desperdicio y la disponibilidad de la máquina.
Lo ideal es realizar una prueba controlada. Utilice la misma aleación, las mismas trayectorias de herramienta, los mismos métodos de inspección y mida aspectos como el porcentaje de piezas buenas, el acabado superficial promedio, la variación dimensional y el tiempo empleado en el cambio o la modificación de los insertos. De esta manera, los departamentos de compras y producción tendrán una base para tomar decisiones que el otro departamento podrá comprender.
Un plan de prueba sencillo para un nuevo inserto
Comience las pruebas con una sección de pieza representativa, no con una pequeña muestra que no reproduzca las condiciones reales del proceso en cuanto a calor y carga de viruta. Anote el temple de la aleación, el contenido de silicio, el margen de material, etc., así como el portaherramientas utilizado para las pruebas. Asegúrese de que el portaherramientas esté limpio y compruebe la excentricidad del husillo antes del primer corte para descartar posibles problemas de configuración que podrían interpretarse erróneamente como desgaste del inserto.
La primera pieza debe inspeccionarse para comprobar la calidad de la superficie, la ausencia de rebabas y las dimensiones. Estas mismas comprobaciones deben repetirse tras la producción de un cierto número de piezas. Posteriormente, la comprobación debe repetirse cuando la superficie comience a cambiar. Los datos de corte deben permanecer inalterados para la comparación. Solo con una modificación documentada de los datos de corte por parte del proveedor, los resultados podrán ser utilizados por producción y compras.
Fotografie el borde antes de limpiar cualquier residuo, si lo hubiera. Un depósito blando similar al aluminio, con borde redondeado y daños en el recubrimiento, probablemente tenga varias causas. Por lo tanto, corregir la causa del problema le ahorrará tiempo en lugar de reducir la velocidad y cambiar las piezas prematuramente.
Cuándo tienen sentido los insertos TSHZ personalizados
Solicite un inserto personalizado cuando la pieza requiera un radio de punta inusual, una forma especial, una característica pequeña o un espesor de recubrimiento que se ajuste a una tolerancia estricta. Proporcione la composición química de la aleación, el dibujo, la máquina, el soporte, los datos de corte y el modo de fallo actual.
La página de productos de TSHZ, que incluye insertos con recubrimiento de diamante y un servicio de perfiles personalizados, ofrece el punto de partida ideal para una revisión técnica. Para obtener una muestra o una recomendación de aplicación, envíe el dibujo a través de la página de contacto de TSHZ.
Preguntas frecuentes
¿Son adecuados los insertos de diamante CVD para todas las aleaciones de aluminio?
Están diseñadas para materiales abrasivos no ferrosos, pero la composición química de la aleación, el contenido de silicio, el corte interrumpido y la rigidez de la máquina siguen siendo factores importantes. Confirme el grado de la plaquita y la preparación del filo en la aleación real.
¿Cómo puedo reducir la acumulación de material en los bordes del aluminio con alto contenido de silicio?
Mantenga el filo afilado, controle el calor, mejore la evacuación de virutas y evite la fricción con un contacto mínimo. Inspeccione el inserto antes de realizar cambios importantes en la velocidad o el avance.
¿Con qué frecuencia deben reemplazarse los insertos recubiertos de diamante?
Utilice el acabado superficial, las rebabas y la variación dimensional como criterios de reemplazo. Un número fijo de piezas es solo un punto de partida, ya que la aleación, el acoplamiento y el estado de la máquina modifican la vida útil de la herramienta.
