En el campo del mecanizado, comprender el proceso de formación de viruta cuando se utilizan herramientas de corte de carburo planas es crucial tanto para los fabricantes como para los usuarios finales. Como proveedor de herramientas de corte de carburo planas, he sido testigo de primera mano de la importancia de este proceso para lograr resultados de mecanizado de alta calidad.
Los fundamentos de las herramientas de corte de carburo plano
Las herramientas de corte de carburo plano se utilizan ampliamente en diversas operaciones de mecanizado debido a su excelente dureza, resistencia al desgaste y resistencia al calor. El carburo, típicamente una combinación de carburo de tungsteno y un metal aglutinante como el cobalto, proporciona la resistencia y durabilidad necesarias para soportar las condiciones de alta tensión que se encuentran durante el corte. Las fresas de extremo plano, que son un tipo común de herramienta de corte de carburo plano, se utilizan para fresar superficies planas, ranuras y cavidades en materiales como metales, plásticos y compuestos.
El proceso de formación de chips
El proceso de formación de viruta se puede dividir en tres etapas principales: deformación elástica, deformación plástica y separación de viruta.
Deformación elástica
Cuando la herramienta de corte de carburo plano entra en contacto con la pieza de trabajo, la etapa inicial es la deformación elástica. El material de la pieza de trabajo está sometido a una fuerza del filo de la herramienta y responde deformándose elásticamente. Esto significa que el material volverá a su forma original una vez que se elimine la fuerza. Durante esta etapa, los enlaces atómicos dentro del material se estiran pero no se rompen. La magnitud de la deformación elástica depende de las propiedades del material de la pieza de trabajo, como su módulo de elasticidad y la fuerza de corte aplicada por la herramienta.
Deformación plástica
A medida que aumenta la fuerza de corte, el material alcanza su límite elástico y comienza la deformación plástica. En la deformación plástica, los enlaces atómicos dentro del material se rompen y el material sufre una deformación permanente. El esfuerzo cortante en el plano cortante, que es el plano a lo largo del cual se corta el material, excede la resistencia cortante del material. La deformación plástica es un proceso complejo que implica el movimiento de dislocaciones dentro de la estructura cristalina del material. La herramienta de corte de carburo plano empuja y corta continuamente el material, haciendo que fluya en la dirección del filo.
Separación de virutas
Una vez que la deformación plástica alcanza cierto grado, el material finalmente se separa de la pieza de trabajo para formar una viruta. La separación ocurre cuando el esfuerzo cortante en el plano de corte es lo suficientemente alto como para causar que el material se fracture. La forma y el tamaño de la viruta dependen de varios factores, incluidas las condiciones de corte (como la velocidad de corte, el avance y la profundidad de corte), las propiedades del material de la pieza de trabajo y la geometría de la herramienta de corte.
Existen diferentes tipos de virutas que se pueden formar durante el proceso de corte:
- Fichas continuas: Estas virutas se forman al mecanizar materiales dúctiles como el aluminio y el acero dulce bajo ciertas condiciones de corte. Las virutas continuas son largas, continuas y se caracterizan por una superficie lisa. Generalmente son deseables ya que indican un proceso de corte estable. Sin embargo, las virutas continuas a veces pueden causar problemas, como que las virutas se enreden alrededor de la herramienta de corte, lo que puede afectar el acabado superficial de la pieza de trabajo e incluso dañar la herramienta.
- Fichas segmentadas: Las virutas segmentadas se forman cuando la velocidad de corte es relativamente baja o la velocidad de avance es alta. Estos chips están compuestos de segmentos discretos y normalmente se forman en materiales con ductilidad media. La segmentación se produce debido al agrietamiento y fractura periódica del material durante el proceso de formación de viruta.
- Chips discontinuos: Se forman virutas discontinuas al mecanizar materiales frágiles como el hierro fundido. Estas virutas son pequeñas y de forma irregular, y son el resultado de la fractura repentina del material quebradizo durante el proceso de corte.
Factores que afectan la formación de virutas
Varios factores pueden afectar significativamente el proceso de formación de viruta cuando se utilizan herramientas de corte de carburo planas:
Material de la pieza de trabajo
Las propiedades del material de la pieza de trabajo, como su dureza, ductilidad y microestructura, desempeñan un papel vital en la formación de viruta. Los materiales dúctiles tienden a formar virutas continuas, mientras que los materiales quebradizos forman virutas discontinuas. Por ejemplo, al mecanizar una aleación de acero de alta resistencia, la alta dureza del material puede requerir fuerzas de corte más altas, lo que puede afectar la formación de virutas y puede conducir a la formación de virutas segmentadas.
Condiciones de corte
- Velocidad de corte: Un aumento en la velocidad de corte generalmente conduce a una disminución en el espesor de la viruta y un aumento en la velocidad del flujo de la viruta. A altas velocidades de corte, el calor generado durante el proceso de corte también puede afectar la formación de viruta. Para algunos materiales, las altas velocidades de corte pueden hacer que el material se ablande debido al calor, lo que resulta en una formación de viruta más continua.
- Tasa de alimentación: Una velocidad de avance más alta aumenta el espesor de la viruta. Si la velocidad de avance es demasiado alta, puede provocar la formación de virutas más grandes e irregulares, lo que puede provocar problemas como un acabado superficial deficiente y un mayor desgaste de la herramienta.
- Profundidad de corte: La profundidad del corte afecta la cantidad de material que se elimina por pasada. Una mayor profundidad de corte generalmente da como resultado un mayor volumen de viruta. Sin embargo, aumentar la profundidad de corte también aumenta la fuerza de corte, lo que puede influir en el proceso de formación de viruta.
Geometría de la herramienta
La geometría de la herramienta de corte de carburo plano, incluido el ángulo de ataque, el ángulo libre y el radio del filo, tiene un impacto significativo en la formación de viruta. El ángulo de ataque afecta el ángulo de corte y la fuerza de corte. Un ángulo de ataque positivo reduce la fuerza de corte y promueve el flujo de la viruta, mientras que un ángulo de ataque negativo aumenta la fuerza de corte pero proporciona más fuerza al filo. El ángulo libre evita que la herramienta roce contra la pieza de trabajo, lo que puede afectar la formación de viruta y el acabado superficial de la pieza de trabajo. El radio del filo también influye en la formación de viruta, especialmente en el caso del micromecanizado, donde un radio de filo más pequeño puede conducir a una formación de viruta más precisa.
Aplicaciones de la comprensión de la formación de chips
Comprender el proceso de formación de viruta cuando se utilizan herramientas de corte de carburo planas tiene varias aplicaciones prácticas:
- Diseño de herramientas: Al comprender cómo se forman las virutas, los diseñadores de herramientas pueden optimizar la geometría de las herramientas de corte de carburo plano para mejorar la evacuación de las virutas, reducir las fuerzas de corte y aumentar la vida útil de la herramienta. Por ejemplo, diseñar una herramienta con un rompevirutas especial puede ayudar a controlar la forma y el tamaño de las virutas, evitando que se enreden y mejorando el rendimiento general del corte.
- Optimización del proceso de mecanizado: Los fabricantes pueden utilizar el conocimiento de la formación de virutas para seleccionar las condiciones de corte adecuadas para diferentes materiales de piezas de trabajo. Al ajustar la velocidad de corte, el avance y la profundidad de corte, pueden lograr un mejor acabado superficial, mayor productividad y menor desgaste de la herramienta. Por ejemplo, al mecanizar un material difícil de mecanizar, como una aleación de titanio, la selección adecuada de las condiciones de corte en función de las características de formación de viruta puede mejorar significativamente la eficiencia del mecanizado.
Nuestras herramientas de corte de carburo plano
Como proveedor de herramientas de corte de carburo planas, ofrecemos una amplia gama de productos para satisfacer las diversas necesidades de nuestros clientes. NuestroFresas de carburoestán fabricados con materiales de carburo de alta calidad y están diseñados con geometrías avanzadas para garantizar un excelente rendimiento de corte. También proporcionamosOtra broca para pasamanosyJuego de brocas para marco de puertapara aplicaciones específicas.
Nuestro equipo de expertos investiga y desarrolla constantemente nuevos productos para mejorar el proceso de formación de viruta y el rendimiento general del mecanizado. Entendemos que diferentes clientes tienen diferentes requisitos y estamos comprometidos a brindar soluciones personalizadas. Ya sea que tenga un taller a pequeña escala o una empresa de fabricación a gran escala, podemos ofrecerle las herramientas de corte de carburo plano adecuadas para sus necesidades de mecanizado.
Contáctenos para adquisiciones
Si está interesado en nuestras herramientas de corte de carburo plano o tiene alguna pregunta sobre el proceso de formación de viruta, no dude en contactarnos. Estaremos más que felices de analizar sus requisitos y brindarle información detallada sobre nuestros productos. Nuestro equipo de ventas profesional lo guiará a través del proceso de adquisición y se asegurará de que obtenga el mejor valor por su inversión.
Referencias
- Shaw, MC (2005). Principios de corte de metales. Prensa de la Universidad de Oxford.
- Trent, EM y Wright, PK (2000). Corte de metales. Butterworth-Heinemann.
- Kalpakjian, S. y Schmid, SR (2010). Ingeniería y Tecnología de Fabricación. Pearson-Prentice Hall.
