{"id":3939,"date":"2019-12-06T05:33:54","date_gmt":"2019-12-06T05:33:54","guid":{"rendered":"https:\/\/www.mcctcarbide.com\/?p=3939"},"modified":"2020-05-06T01:59:02","modified_gmt":"2020-05-06T01:59:02","slug":"to-prolong-a-tool-life-at-high-cutting-speed-what-signs-of-wear-should-we-stay-alert-to","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/para-prolongar-la-vida-util-de-una-herramienta-a-alta-velocidad-de-corte-de-que-senales-de-desgaste-debemos-permanecer-alerta\/","title":{"rendered":"Para prolongar la vida \u00fatil de la herramienta a alta velocidad de corte, \u00bfde qu\u00e9 signos de desgaste debemos estar alertas?"},"content":{"rendered":"
\n

El consumo de energ\u00eda en el proceso de corte de metales se expresa en forma de calor de corte y fricci\u00f3n. Estos factores hacen que la herramienta se encuentre en malas condiciones de mecanizado, con alta carga superficial y alta temperatura de corte. La raz\u00f3n de la alta temperatura es que la viruta se desliza a lo largo de la cara frontal de la herramienta a alta velocidad, lo que genera una alta presi\u00f3n y una fuerte fricci\u00f3n en el filo.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Colapsar<\/h2>\n\n\n\n

En el proceso de mecanizado, el cortador se encuentra con el punto duro en la microestructura del componente, o corta de forma intermitente, lo que puede provocar que la fuerza de corte fluct\u00fae. Por lo tanto, la herramienta de corte tiene las caracter\u00edsticas de resistencia a altas temperaturas, alta tenacidad, alta resistencia al desgaste y alta dureza.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

desgaste de la ranura<\/h2>\n\n\n\n

En el \u00faltimo medio siglo, con el fin de mejorar continuamente el rendimiento de las herramientas de corte, se ha llevado a cabo una gran cantidad de trabajo de investigaci\u00f3n. Uno de los factores clave que afectan la tasa de desgaste de casi todos los materiales de las herramientas es la temperatura de corte alcanzada en el proceso de mecanizado. Desafortunadamente, es dif\u00edcil definir los par\u00e1metros del c\u00e1lculo de la temperatura de corte, pero la medici\u00f3n experimental puede proporcionar la base para la f\u00f3rmula emp\u00edrica.<\/p>\n\n\n\n

En general, se supone que toda la energ\u00eda generada en el proceso de corte se convierte en calor de corte, y las virutas se llevar\u00e1n el 80% del calor de corte.<\/p>\n\n\n\n

El valor num\u00e9rico cambiar\u00e1 con algunos factores, y la velocidad de corte es el factor principal. Esto hace que alrededor de 20% del calor ingrese a la herramienta. Incluso si se corta acero con bajo contenido de carbono, la temperatura de la herramienta puede superar los 550 \u2103, que es la temperatura m\u00e1s alta que puede soportar el HSS. Al cortar acero endurecido con herramienta CBN, la temperatura de la herramienta y la viruta puede superar los 1000 \u2103.<\/p>\n\n\n\n

Relaci\u00f3n entre el desgaste de la herramienta y la vida \u00fatil de la herramienta<\/h2>\n\n\n\n

Los patrones de desgaste de herramientas se pueden dividir en las siguientes categor\u00edas:<\/p>\n\n\n\n

Desgaste de la cara de corte trasera<\/p>\n\n\n\n

desgaste de la ranura<\/p>\n\n\n\n

desgaste del cr\u00e1ter<\/p>\n\n\n\n

Colapso de vanguardia<\/p>\n\n\n\n

Grieta caliente<\/p>\n\n\n\n

falla de r\u00e1faga<\/p>\n\n\n\n

En la actualidad, no existe una definici\u00f3n unificada universalmente aceptada de la vida \u00fatil de la herramienta en la industria. Es necesario especificar la vida \u00fatil de la herramienta para el material de la pieza y la tecnolog\u00eda de corte. Un m\u00e9todo para cuantificar la vida \u00fatil de la herramienta es definir un valor de desgaste m\u00e1ximo aceptable de la cara posterior, es decir, VB o VBmax.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Desgaste de la cara de corte trasera<\/h2>\n\n\n\n

Desde un punto de vista matem\u00e1tico, la vida \u00fatil de la herramienta se puede expresar mediante la siguiente f\u00f3rmula. La f\u00f3rmula de Taylor proporciona un buen m\u00e9todo de c\u00e1lculo aproximado para la predicci\u00f3n de la vida \u00fatil de la herramienta.<\/p>\n\n\n\n

Vctn = C, que es la forma general de la f\u00f3rmula de Taylor. Los par\u00e1metros relevantes son los siguientes:<\/p>\n\n\n\n

VC = velocidad de corte<\/p>\n\n\n\n

T = vida de la herramienta<\/p>\n\n\n\n

D = profundidad de corte<\/p>\n\n\n\n

F = velocidad de avance<\/p>\n\n\n\n

X e y se determinan mediante experimentos. N y C son constantes determinadas por experimentos o valores emp\u00edricos. Son diferentes debido a diferentes materiales de herramientas, materiales de piezas de trabajo y velocidades de avance.<\/p>\n\n\n\n

Desde un punto de vista pr\u00e1ctico, para frenar el desgaste excesivo de la herramienta y superar las altas temperaturas, se debe prestar atenci\u00f3n a tres elementos clave: sustrato, recubrimiento y tratamiento del filo. Cada elemento est\u00e1 relacionado con el \u00e9xito o fracaso del corte de metales. Estos tres elementos, combinados con la forma de la ranura de curvatura de la viruta y el radio de filete de la punta de la herramienta, determinan los materiales aplicables y las ocasiones de aplicaci\u00f3n de cada herramienta. Todos los par\u00e1metros anteriores trabajan juntos para garantizar la larga vida \u00fatil de la herramienta de corte y, finalmente, reflejan la econom\u00eda y la confiabilidad del procesamiento.<\/p>\n\n\n\n

matriz<\/h2>\n\n\n\n

Las herramientas de carburo de tungsteno con resistencia al desgaste y tenacidad tienen una gama m\u00e1s amplia de aplicaciones de mecanizado. Los proveedores de herramientas suelen controlar el rango de tama\u00f1o de grano de WC de 0,3 \u03bcm a 5 \u03bcm para comprender el rendimiento de la matriz. El tama\u00f1o de grano WC tiene una gran influencia en el rendimiento de la herramienta de corte. Cuanto m\u00e1s peque\u00f1a es la granulometr\u00eda del WC, m\u00e1s resistente al desgaste es la herramienta; por el contrario, cuanto mayor es el tama\u00f1o de grano WC, mejor es la tenacidad de la herramienta. Las cuchillas hechas de matriz de grano ultrafino se utilizan principalmente para procesar los materiales procesados en la industria aeroespacial, como la aleaci\u00f3n de titanio, la aleaci\u00f3n de Inconel, la aleaci\u00f3n de alta temperatura, etc.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Tumor de acumulaci\u00f3n<\/h2>\n\n\n\n

Adem\u00e1s, la dureza de la matriz se puede mejorar significativamente ajustando el contenido de cobalto de 6% a 12%. Por lo tanto, solo es necesario ajustar la composici\u00f3n del material de la matriz para cumplir con los requisitos de dureza y resistencia al desgaste de la herramienta en la aplicaci\u00f3n de procesamiento de metales.<\/p>\n\n\n\n

Las propiedades de la matriz se pueden mejorar no solo con la capa rica en cobalto adyacente a la capa superficial, sino tambi\u00e9n agregando selectivamente otros tipos de elementos de aleaci\u00f3n al carburo cementado, como carburo de titanio (TIC), carburo de tantalio (TAC), carburo de vanadio (VC) y carburo de niobio (NBC). La capa rica en cobalto mejora significativamente la resistencia del filo de corte, lo que hace que la herramienta tenga un rendimiento excelente en aplicaciones de mecanizado de desbaste e intermitente.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Grieta caliente<\/h2>\n\n\n\n

Adem\u00e1s, para hacer coincidir el material de la pieza de trabajo y cumplir con los requisitos de procesamiento espec\u00edficos, se deben considerar las siguientes cinco propiedades f\u00edsicas al seleccionar la matriz adecuada: tenacidad al impacto, resistencia a la fractura transversal, resistencia a la compresi\u00f3n, dureza y tenacidad al impacto t\u00e9rmico.<\/p>\n\n\n\n

Revestimiento<\/h2>\n\n\n\n

Actualmente, los principales materiales de revestimiento en el mercado incluyen:<\/p>\n\n\n\n

Titanium nitride (TIN) – usually PVD coating, has the characteristics of high hardness and high oxidation resistance temperature.<\/p>\n\n\n\n

Titanium nitride carbide (TiCN) – the addition of carbon can improve the hardness and self-lubricating property of the coating.<\/p>\n\n\n\n

Titanium aluminum nitride (TiAlN or AlTiN) – consisting of a layer of alumina, extends tool life in applications with high cutting temperatures, especially for quasi dry \/ dry cutting. Compared with TiAlN coating, the surface hardness of the coating is higher due to the different ratio of aluminum to titanium. This coating scheme is very suitable for high speed machining applications.<\/p>\n\n\n\n

Chromium nitride (CRN) – with the advantages of high hardness and high wear resistance, is the first choice solution to resist chip accretion.<\/p>\n\n\n\n

Diamond (PCD) – has the best processing performance of non-ferrous alloy materials, especially for processing graphite, metal matrix composite, high silicon aluminum alloy and other grinding materials. It is not suitable to process steel at all, because the chemical reaction will destroy the combination of coating and substrate.<\/p>\n\n\n\n

desgaste del cr\u00e1ter<\/h2>\n\n\n\n

Mediante el an\u00e1lisis del desarrollo de materiales de recubrimiento y el crecimiento de la demanda del mercado en los \u00faltimos a\u00f1os, podemos ver que las herramientas recubiertas con PVD son m\u00e1s populares que las herramientas recubiertas con CVD. El grosor del recubrimiento CVD generalmente var\u00eda entre 5 y 15 micrones<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

El grosor del recubrimiento de PVD es generalmente entre 2 y 6 \u03bc M. Cuando se aplica el recubrimiento de CVD en la superficie superior del sustrato, se producir\u00e1 una tensi\u00f3n de tracci\u00f3n en el recubrimiento de CVD, mientras que en el recubrimiento de PVD se producir\u00e1 una tensi\u00f3n de compresi\u00f3n. Estos dos factores tienen un impacto significativo en el filo de corte, especialmente en el rendimiento de la herramienta en corte intermitente o mecanizado continuo. La adici\u00f3n de nuevos elementos de aleaci\u00f3n en el proceso de recubrimiento no solo es beneficiosa para mejorar la adherencia del recubrimiento, sino tambi\u00e9n para mejorar las propiedades del recubrimiento.<\/p>\n\n\n\n

Tratamiento del filo de la hoja<\/h2>\n\n\n\n

En muchos casos, el tratamiento de vanguardia (pasivaci\u00f3n) determina el \u00e9xito o el fracaso del mecanizado. Los par\u00e1metros de pasivaci\u00f3n est\u00e1n determinados por la aplicaci\u00f3n preestablecida. Por ejemplo, el tratamiento del filo de corte necesario para el acabado de acero a alta velocidad es totalmente diferente del que se utiliza para el mecanizado de desbaste.<\/p>\n\n\n\n

En general, el torneado continuo requiere la pasivaci\u00f3n del filo de corte, al igual que la mayor\u00eda del fresado de acero y hierro fundido. Para el mecanizado intermitente severo, es necesario aumentar los par\u00e1metros de pasivaci\u00f3n o el biselado negativo del borde de corte.<\/p>\n\n\n\n

Por el contrario, cuando se mecaniza acero inoxidable o superaleaciones, es necesario pasivar la hoja para obtener un radio de pasivaci\u00f3n peque\u00f1o y adoptar un borde de corte afilado, porque cuando se mecanizan dichos materiales, es f\u00e1cil que se produzca acumulaci\u00f3n de virutas. De manera similar, cuando se procesa aluminio, tambi\u00e9n se requiere un borde de corte afilado.<\/p>\n\n\n\n

En geometr\u00eda, iska ofrece una amplia gama de cuchillas con filo de corte helicoidal, cuyo perfil se distribuye progresivamente alrededor de una superficie cil\u00edndrica a lo largo del eje. La direcci\u00f3n de la hoja espiral es similar a una h\u00e9lice. Una de las ventajas del dise\u00f1o de borde en espiral es hacer que el proceso de corte sea suave y excesivo, reducir la vibraci\u00f3n y obtener un mejor acabado superficial. Adem\u00e1s, el filo de corte en espiral puede soportar m\u00e1s carga de corte, lo que puede reducir la fuerza de corte y eliminar m\u00e1s metal al mismo tiempo. Otra ventaja de las herramientas de corte helicoidales es que tienen una vida \u00fatil m\u00e1s larga, porque tienen una fuerza de corte y un calor menores. <\/p>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

The power consumption in the process of metal cutting is expressed in the form of cutting heat and friction. These factors make the tool in bad machining conditions, with high surface load and high cutting temperature. The reason for high temperature is that the chip slides along the front face of the tool at high…<\/p>","protected":false},"author":2,"featured_media":19284,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[92],"tags":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/\u56fe\u72471-5.png","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3939"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3939"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3939\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/19284"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3939"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3939"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3939"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}