El cobre es un metal muy utilizado en diversas industrias debido a su excelente conductividad eléctrica, conductividad térmica y resistencia a la corrosión. El mecanizado de cobre con una fresa de extremo plano es un proceso común en la fabricación, pero requiere una cuidadosa consideración de varios factores para lograr resultados óptimos. Como proveedor de fresas de extremo plano, tengo una amplia experiencia en esta área y me gustaría compartir algunos conocimientos valiosos sobre cómo mecanizar cobre de forma eficaz.
Comprender las propiedades del cobre
Antes de profundizar en el proceso de mecanizado, es fundamental comprender las propiedades del cobre. El cobre es un metal relativamente blando y dúctil, lo que significa que tiende a adherirse a la herramienta de corte durante el mecanizado. Esto puede provocar la formación de filo reconstruido (BUE), donde las virutas del material de la pieza de trabajo se adhieren al filo de la herramienta. BUE puede provocar un acabado superficial deficiente, imprecisiones dimensionales y desgaste prematuro de las herramientas. Además, el cobre tiene una alta conductividad térmica, lo que puede hacer que el calor se disipe rápidamente de la zona de corte. Si bien esto puede resultar beneficioso en algunos aspectos, también significa que las fuerzas de corte deben controlarse cuidadosamente para evitar un desgaste excesivo de la herramienta.
Seleccionar la fresa de extremo plano adecuada
La elección de la fresa de extremo plano es fundamental al mecanizar cobre. Para el cobre, se utilizan comúnmente fresas de acero de alta velocidad (HSS) o carburo. Las fresas de carburo generalmente se prefieren por su dureza superior, resistencia al desgaste y capacidad para mantener bordes cortantes afilados a altas velocidades de corte.
Al seleccionar una fresa de extremo plano, considere la cantidad de flautas. Para el mecanizado de cobre, una fresa de extremo plano de 4 canales suele ser una buena opción. Las cuatro flautas proporcionan un buen equilibrio entre la evacuación de virutas y la resistencia del filo. AFresa de extremo plano 55HRC de 4 flautasEs adecuado para el mecanizado de cobre de uso general. Ofrece una buena combinación de dureza y tenacidad, lo que permite un corte eficiente sin desgaste excesivo de la herramienta. Si se trata de aplicaciones más exigentes o necesita mecanizar cobre a velocidades más altas, unFresa de extremo plano 65HRC de 4 flautaspodría ser una mejor opción. La mayor dureza de la fresa de mango 65HRC proporciona una mayor resistencia al desgaste y una mayor vida útil de la herramienta.
Parámetros de corte
Velocidad de corte
La velocidad de corte es uno de los parámetros más importantes en el mecanizado de cobre. Dado que el cobre es un metal blando, se pueden utilizar velocidades de corte relativamente altas. Sin embargo, la velocidad de corte exacta depende de varios factores, como el tipo de fresa de extremo plano, el diámetro de la fresa de extremo plano y el grado específico de cobre que se mecaniza. Como pauta general, para una fresa de extremo plano de carburo de 4 canales con un diámetro de 6 mm, se puede utilizar una velocidad de corte de alrededor de 100 - 200 m/min. Es importante tener en cuenta que velocidades de corte más altas pueden reducir la formación de BUE, pero también aumentan el calor generado en el filo. Por lo tanto, una refrigeración y lubricación adecuadas son esenciales cuando se utilizan altas velocidades de corte.
Tasa de alimentación
La velocidad de avance determina qué tan rápido se mueve la fresa a través de la pieza de trabajo. Una velocidad de avance más alta puede aumentar la velocidad de eliminación de material, pero también aumenta las fuerzas de corte. Al mecanizar cobre, normalmente se recomienda una velocidad de avance de 0,05 - 0,2 mm/diente para una fresa de extremo plano de 4 flautas. Este rango de velocidad de alimentación ayuda a garantizar una evacuación eficiente de las virutas y a prevenir la formación de virutas largas y fibrosas que pueden enrollarse alrededor de la fresa y causar problemas.
Profundidad de corte
La profundidad de corte se refiere a la cantidad de material eliminado en una sola pasada. Para el mecanizado de cobre, normalmente se utiliza una profundidad de corte de 0,5 a 2 mm. Una profundidad de corte menor puede reducir las fuerzas de corte y mejorar el acabado de la superficie, pero también requiere más pasadas para eliminar la cantidad deseada de material. Por otro lado, una mayor profundidad de corte puede aumentar la tasa de eliminación de material, pero también puede provocar mayores fuerzas de corte y posibles roturas de la herramienta si no se controla adecuadamente.
Enfriamiento y lubricación
El enfriamiento y la lubricación desempeñan un papel vital en el mecanizado de cobre. Como se mencionó anteriormente, el cobre tiene una alta conductividad térmica y un enfriamiento adecuado puede ayudar a disipar el calor generado durante el corte. Un refrigerante o lubricante también puede reducir la fricción entre la herramienta de corte y la pieza de trabajo, lo que ayuda a prevenir la formación de BUE y mejorar el acabado de la superficie.
Hay varios tipos de refrigerantes y lubricantes disponibles para el mecanizado de cobre. Los refrigerantes solubles en agua se utilizan habitualmente ya que proporcionan buenas propiedades de refrigeración y lubricación. También pueden ayudar a eliminar las virutas de la zona de corte. En algunos casos, se puede utilizar un lubricante liviano, como aceite mineral, para operaciones de mecanizado de precisión o de pequeña escala.
Evacuación de virutas
La evacuación eficiente de virutas es esencial al mecanizar cobre. Dado que el cobre es un metal dúctil, tiende a producir virutas largas y fibrosas. Estas virutas pueden enrollarse alrededor de la fresa, provocando problemas como un acabado superficial deficiente, mayores fuerzas de corte y desgaste prematuro de la herramienta. Para garantizar una evacuación adecuada de las virutas, utilice una fresa de extremo plano con una geometría de ranura adecuada. Una fresa de extremo plano de 4 canales con diseño de canales helicoidales puede ayudar a romper las virutas y alejarlas de la zona de corte.
Además, los parámetros de corte, como la velocidad de avance y la profundidad de corte, deben ajustarse para promover la rotura de viruta. Una velocidad de alimentación más alta puede ayudar a romper las virutas en trozos más pequeños, lo que facilita su evacuación.
Estrategias de ruta de herramienta
La estrategia de trayectoria de la herramienta también puede afectar la calidad de la superficie mecanizada y la vida útil de la herramienta. Al mecanizar cobre con una fresa de extremo plano, a menudo se prefiere una estrategia de fresado ascendente. En el fresado ascendente, la herramienta de corte gira en la misma dirección que la dirección de avance. Esto da como resultado una fuerza de corte más consistente y un mejor acabado superficial en comparación con el fresado convencional.
Para geometrías complejas, se puede utilizar una estrategia de desbaste y acabado. Durante el proceso de desbaste, se puede utilizar una mayor profundidad de corte y una mayor velocidad de avance para eliminar la mayor parte del material rápidamente. Luego, se puede realizar una pasada de acabado con una profundidad de corte menor y una velocidad de avance más baja para lograr el acabado superficial y la precisión dimensional deseados.
Consideraciones especiales para diferentes aleaciones de cobre
Hay varias aleaciones de cobre disponibles, cada una con sus propias propiedades únicas. Por ejemplo, el latón es una aleación de cobre y zinc que es más dura que el cobre puro. Al mecanizar latón, es posible que sea necesario ajustar ligeramente los parámetros de corte. Es posible que se requiera una velocidad de corte y un avance ligeramente menores para tener en cuenta la mayor dureza del latón.
El bronce, que es una aleación de cobre y estaño, también tiene diferentes características de mecanizado. El bronce es generalmente más quebradizo que el cobre puro, por lo que se debe tener cuidado de evitar fuerzas de corte excesivas que podrían provocar grietas o astillamiento en la pieza de trabajo.
Aplicaciones de fresas de extremo plano en el mecanizado de cobre
Las fresas de extremo plano se utilizan en una amplia gama de aplicaciones de mecanizado de cobre. En la industria eléctrica, se utilizan para mecanizar componentes de cobre como barras colectoras, conectores y marcos de placas de circuito impreso (PCB). En la industria de la plomería, las fresas de extremo plano se utilizan para mecanizar tuberías y accesorios de cobre. También se utilizan en la fabricación de artículos decorativos, donde se requiere un mecanizado preciso del cobre para lograr los efectos estéticos deseados. Para aplicaciones más especializadas, unJuego de brocas para marco de puerta conopialse puede utilizar para crear diseños de marcos de puertas únicos e intrincados a partir de cobre.
Conclusión
El mecanizado de cobre con una fresa de extremo plano requiere una combinación de la selección correcta de herramientas, parámetros de corte apropiados, refrigeración y lubricación efectivas y una evacuación de viruta adecuada. Al comprender las propiedades del cobre y seguir las pautas descritas en este blog, puede lograr resultados de mecanizado de alta calidad y extender la vida útil de la herramienta.
Como proveedor de fresas de extremo plano, estamos comprometidos a brindar productos de alta calidad y soporte técnico a nuestros clientes. Si está interesado en comprar fresas de extremo plano para el mecanizado de cobre o tiene alguna pregunta sobre el proceso de mecanizado, no dude en contactarnos para seguir conversando y negociando adquisiciones.
Referencias
- "Mecanizado de metales: una introducción" por John A. Schey
- "Manual de ingenieros de fabricación y herramientas, volumen 3: mecanizado" por la Sociedad de ingenieros de fabricación
