Cuando se seleccionan las barras rotativas de carburo de tungsteno, la mayoría de los compradores se centran en el grado de carburo, la dureza o el tamaño de la varilla, pero a menudo pasan por alto uno de los factores de rendimiento más importantes: la geometría dental.
El diseño del diente (también llamado flauta o patrón de corte) determina directamente la velocidad de corte, la eficiencia de eliminación de astillas, el acabado de la superficie, la generación de calor y la vida útil de la herramienta.
Si usted es un distribuidor de herramientas, comprador industrial, o gerente de compras de fábrica,La comprensión de la geometría dental le ayudará a elegir la broca de carburo adecuada para cada aplicación y evitar costes innecesarios de herramientas..
¿Cuál es la geometría dental en las rotadoras de carburo?La geometría de los dientes se refiere a la forma, el tamaño y la disposición de los bordes de corte en la cabeza de la barra de carburo.- ¿Qué tan agresivamente se elimina el material- Qué suavemente corta el burro- Cómo se descargan los chips- ¿ Cuánto dura la aberración?
Un diseño bien diseñado de los dientes mejora la eficiencia de corte en un 30~50% y reduce significativamente el desgaste de las herramientas.
Tipos de dientes comunes de las astillas de carburo
Tipo de diente
Apariencia
Lo mejor para
Características
Un solo corte
Dientes en espiral en una dirección
Acero, hierro fundido
Eliminación rápida del stock
Dos cortes (DC)
Dientes de corte transversal
Acero inoxidable, acero endurecidoYo...
Finalización más suave, corte estable
Corte de aluminio ((AL)
Flauta grande y sencilla
Aluminio, latón, plásticos
No obstruyente
Corte de diamante
Cortes transversales finos
Trabajo de acabado de materiales duros
Superficie lisa
Comparación de rendimiento
Factor de rendimiento
Cortado de una sola vez
Doble corte
Corte de aluminio
Velocidad de corte
¿Qué quieres decir?
¿Qué quieres decir?
¿Qué quieres decir?
Finalización de la superficie
¿Qué quieres decir?
¿Qué quieres decir?
¿Qué quieres decir?
Control del chip
El nombre de la empresa:
¿Qué quieres decir?
¿Qué quieres decir?
Estabilidad de las vibraciones
¿Qué quieres decir?
¿Qué quieres decir?
¿Qué quieres decir?
Lo mejor para
Acero, hierro fundido
SS, de acero aleado
Aluminio, cobre
*Si está vendiendo a talleres o distribuidores de metal, incluya siempre los tres tipos de dientes en su catálogo, ya que cubren el 90% de las necesidades del mercado.
Cómo la geometría de los dientes afecta el rendimiento de corte1Eficiencia de eliminación de las virutas: los diseños de flauta grandes eliminan las virutas más rápido (lo mejor para el aluminio), mientras que los dientes de corte transversal reducen el tamaño de la viruta (lo mejor para el acero inoxidable).2Velocidad de corte: La geometría agresiva de la flauta aumenta la velocidad de eliminación, pero también requiere mayores RPM y herramientas estables.3Generación de calor: tipo de diente incorrecto = calor excesivo = desgaste de la herramienta + quemaduras en la pieza de trabajo.4- Vibración y estabilidad: las barras de doble corte reducen las vibraciones y mejoran el control.5. Vida útil de la herramienta: la geometría de los dientes optimizada reduce la fricción y la carga y prolonga la vida útil de la burr en un 25-40%.
Elegir la geometría correcta de los dientes para diferentes materiales
El material
Tipo de diente recomendado
Motivos de la recomendación
Acero de carbono
Cortado de una sola vez
Cortes agresivos
Acero inoxidable
Doble corte
Previene el endurecimiento del trabajo
Acero endurecido
Doble corte
Cortado estable
de aluminio
Corte de aluminio
Previene la carga
de acero
Doble corte
Estabilidad bajo calor
El cobre
Corte de aluminio
Cortes limpios
Geometría dental personalizada para pedidos OEMGeometría de la flauta variablePatrones de rompehielosDiseño de dientes de hélice altaCarburo de micro grano + dientes afilados por CNCDiseños de espiral izquierda para aplicaciones especiales
*Ideal para puertos de automóviles, molienda aeroespacial, acabado de herramientas de molde, reparación de astilleros y líneas de desgranado de precisión.
Cómo identificar la geometría dental de alta calidad
Antes de elegir un proveedor de barras de carburo, compruebe:- La nitidez de punta- Simetría y equilibrio dental- Precisión de la tierra CNC- Fuerza de soldadura de plata- El acabado de la superficie
Preguntas frecuentes también los compradoresP1: ¿Qué tipo de dientes de carburo dura más tiempo?Las tapas de corte doble generalmente proporcionan el mejor equilibrio entre la velocidad y la vida útil de la herramienta.
P2: ¿Puedo solicitar una geometría dental especial?Sí, la personalización OEM del diseño dental está disponible para pedidos en volumen.
P3: ¿Qué tipo de diente es mejor para el acero inoxidable?Las tapas dobles reducen el endurecimiento, control más suave.
ConclusiónLa geometría del diente controla directamente la velocidad de corte, la eliminación de las astillas, el acabado de la superficie, el calor y la vida útil de la herramienta.
Fabricamos burrs giratorios de carburo de tungsteno para distribuidores de herramientas globales y usuarios industrialesTenemos las siguientes ventajas principales:- WC de carburo de grano ultra fino- rectificación de precisión CNC de 5 ejes
Cortador Anular: Una Herramienta Profesional para Superar los Desafíos de la Perforación en Acero Inoxidable
En el campo del mecanizado industrial, el acero inoxidable se ha convertido en un material clave en la fabricación debido a su excelente resistencia a la corrosión, alta resistencia y buena tenacidad. Sin embargo, estas mismas propiedades también plantean desafíos importantes para las operaciones de perforación, lo que convierte a la perforación en acero inoxidable en una tarea exigente. Nuestro cortador anular, con su diseño único y rendimiento excepcional, proporciona una solución ideal para una perforación eficiente y precisa en acero inoxidable.
Ⅰ. Desafíos y Dificultades Centrales en la Perforación de Acero Inoxidable
1.Alta Dureza y Fuerte Resistencia al Desgaste:
El acero inoxidable, particularmente los grados austeníticos como el 304 y el 316, tiene una alta dureza que aumenta significativamente la resistencia al corte, más del doble que el acero al carbono normal. Las brocas estándar se desafilan rápidamente, con tasas de desgaste que aumentan hasta un 300%.
2.Baja Conductividad Térmica y Acumulación de Calor:
La conductividad térmica del acero inoxidable es solo un tercio de la del acero al carbono. El calor de corte generado durante la perforación no puede disiparse rápidamente, lo que hace que las temperaturas localizadas superen los 800°C. En condiciones de alta temperatura y alta presión, los elementos de aleación en el acero inoxidable tienden a unirse con el material de la broca, lo que lleva a la adhesión y al desgaste por difusión. Esto resulta en la falla del recocido de la broca y el endurecimiento de la superficie de la pieza de trabajo.
3.Tendencia Significativa al Endurecimiento por Trabajo:
Bajo tensión de corte, parte de la austenita se transforma en martensita de alta dureza. La dureza de la capa endurecida puede aumentar de 1.4 a 2.2 veces en comparación con el material base, con una resistencia a la tracción que alcanza hasta 1470–1960 MPa. Como resultado, la broca está constantemente cortando material cada vez más duro.
4.Adhesión de Virutas y Mala Evacuación de Virutas:
Debido a la alta ductilidad y tenacidad del acero inoxidable, las virutas tienden a formar cintas continuas que se adhieren fácilmente al filo de corte, formando bordes acumulados. Esto reduce la eficiencia de corte, raya la pared del agujero y conduce a una rugosidad superficial excesiva (Ra > 6.3 μm).
5.Deformación de Placas Delgadas y Desviación de Posicionamiento:
Al perforar láminas de menos de 3 mm, la presión axial de las brocas tradicionales puede causar deformación del material. A medida que la punta de la broca atraviesa, las fuerzas radiales desequilibradas pueden provocar una mala redondez del agujero (comúnmente desviándose en más de 0.2 mm).
Estos desafíos hacen que las técnicas de perforación convencionales sean ineficientes para el procesamiento de acero inoxidable, lo que exige soluciones de perforación más avanzadas para abordar eficazmente estos problemas.
Ⅱ. Definición de Cortador Anular
Un cortador anular, también conocido como taladro hueco, es una herramienta especializada diseñada para perforar agujeros en placas de metal duro como acero inoxidable y láminas de acero gruesas. Al adoptar el principio del corte anular (en forma de anillo), supera las limitaciones de los métodos de perforación tradicionales.
La característica más distintiva del cortador anular es su cabezal de corte hueco, en forma de anillo, que elimina solo el material a lo largo del perímetro del agujero en lugar de todo el núcleo, como con los taladros helicoidales convencionales. Este diseño mejora drásticamente su rendimiento, haciéndolo muy superior a las brocas estándar cuando se trabaja con placas de acero gruesas y acero inoxidable.
Ⅲ. Diseño Técnico Central del Cortador Anular
1.Estructura de Corte Coordinada de Tres Filos:
El cabezal de corte compuesto consta de bordes de corte exteriores, medios e interiores:
Borde Exterior: Corta una ranura circular para asegurar un diámetro de agujero preciso (±0.1 mm).
Borde Medio: Soporta el 60% de la carga de corte principal y presenta carburo resistente al desgaste para mayor durabilidad.
Borde Interior: Rompe el núcleo del material y ayuda a la evacuación de virutas. El diseño de paso de diente desigual ayuda a prevenir la vibración durante la perforación.
2.Corte Anular y Diseño de Ranura Rompevirutas:
Solo el 12%–30% del material se elimina en forma de anillo (núcleo retenido), lo que reduce el área de corte en un 70% y disminuye el consumo de energía en un 60%. Las ranuras espirales para virutas especialmente diseñadas rompen automáticamente las virutas en pequeños fragmentos, previniendo eficazmente el enredo de virutas en forma de cinta, un problema común al perforar acero inoxidable.
3.Canal de Enfriamiento Central:
El refrigerante de emulsión (relación aceite-agua 1:5) se rocía directamente al filo de corte a través de un canal central, reduciendo la temperatura en la zona de corte en más de 300°C.
4.Mecanismo de Posicionamiento:
El pasador piloto central está hecho de acero de alta resistencia para asegurar un posicionamiento preciso y evitar el deslizamiento de la broca durante la operación, especialmente importante al perforar materiales resbaladizos como el acero inoxidable.
Ⅳ. Ventajas de los Cortadores Anulares en la Perforación de Acero Inoxidable
En comparación con los taladros helicoidales tradicionales que realizan un corte de área completa, los cortadores anulares eliminan solo una sección en forma de anillo del material, reteniendo el núcleo, lo que aporta ventajas revolucionarias:
1.Mejora de la Eficiencia Revolucionaria:
Con una reducción del 70% en el área de corte, perforar un agujero de Φ30 mm en acero inoxidable 304 de 12 mm de espesor tarda solo 15 segundos, de 8 a 10 veces más rápido que usar un taladro helicoidal. Para el mismo diámetro de agujero, el corte anular reduce la carga de trabajo en más del 50%. Por ejemplo, perforar una placa de acero de 20 mm de espesor tarda 3 minutos con un taladro tradicional, pero solo 40 segundos con un cortador anular.
2.Reducción Significativa de la Temperatura de Corte:
El fluido de enfriamiento central se inyecta directamente en la zona de alta temperatura (relación óptima: emulsión aceite-agua 1:5). Combinado con el diseño de corte en capas, esto mantiene la temperatura del cabezal del cortador por debajo de 300°C, evitando el recocido y la falla térmica.
3.Precisión y Calidad Garantizadas:
El corte sincronizado de múltiples bordes asegura el centrado automático, lo que resulta en paredes de agujeros lisas y sin rebabas. La desviación del diámetro del agujero es inferior a 0.1 mm, y la rugosidad superficial es Ra ≤ 3.2μm, eliminando la necesidad de procesamiento secundario.
4.Vida útil extendida de la herramienta y costos reducidos:
El cabezal de corte de carburo resiste la alta abrasividad del acero inoxidable. Se pueden perforar más de 1,000 agujeros por ciclo de rectificado, lo que reduce los costos de la herramienta hasta en un 60%.
5.Estudio de Caso:
Un fabricante de locomotoras utilizó cortadores anulares para perforar agujeros de 18 mm en placas base de acero inoxidable 1Cr18Ni9Ti de 3 mm de espesor. La tasa de aprobación de los agujeros mejoró del 95% al 99.8%, la desviación de la redondez disminuyó de 0.22 mm a 0.05 mm y los costos de mano de obra se redujeron en un 70%.
Ⅴ. Cinco Desafíos Centrales y Soluciones Específicas para la Perforación de Acero Inoxidable
1.Deformación de Paredes Delgadas
1.1Problema: La presión axial de las brocas tradicionales causa deformación plástica de las placas delgadas; al atravesar, el desequilibrio de la fuerza radial conduce a agujeros de forma ovalada.
1.2.Soluciones:
Método de Soporte Posterior: Coloque placas de respaldo de aluminio o plástico de ingeniería debajo de la pieza de trabajo para distribuir la tensión de compresión. Probado en acero inoxidable de 2 mm, desviación de ovalidad ≤ 0.05 mm, tasa de deformación reducida en un 90%.
Parámetros de Avance por Pasos: Avance inicial ≤ 0.08 mm/rev, aumentar a 0.12 mm/rev a 5 mm antes de atravesar, y a 0.18 mm/rev a 2 mm antes de atravesar para evitar la resonancia de velocidad crítica.
2. Adhesión de Corte y Supresión de Borde Acumulado
2.1.Causa Raíz: Soldadura de virutas de acero inoxidable al filo de corte a alta temperatura (>550°C) causa precipitación y adhesión de elementos Cr.
2.2.Soluciones:
Tecnología de Filo de Corte Chaflanado: Agregue un borde de chaflán de 45° de 0.3-0.4 mm de ancho con un ángulo de alivio de 7°, reduciendo el área de contacto hoja-viruta en un 60%.
Aplicación de Recubrimiento Rompevirutas: Use brocas recubiertas de TiAlN (coeficiente de fricción 0.3) para reducir la tasa de borde acumulado en un 80% y duplicar la vida útil de la herramienta.
Enfriamiento Interno Pulsado: Levante la broca cada 3 segundos durante 0.5 segundos para permitir la penetración del fluido de corte en la interfaz de adhesión. Combinado con una emulsión de presión extrema al 10% que contiene aditivos de azufre, la temperatura en la zona de corte puede caer en más de 300°C, reduciendo significativamente el riesgo de soldadura.
3. Problemas de Evacuación de Virutas y Atasco de Brocas
3.1.Mecanismo de Falla: Las virutas largas en forma de tira enredan el cuerpo de la herramienta, bloqueando el flujo de refrigerante y, finalmente, obstruyendo las ranuras de viruta, causando la rotura de la broca.
3.2.Soluciones Eficientes de Evacuación de Virutas:
Diseño Optimizado de Ranuras de Viruta: Cuatro ranuras en espiral con un ángulo de hélice de 35°, aumento de la profundidad de la ranura en un 20%, asegurando que el ancho de la viruta de cada filo de corte sea ≤ 2 mm; reduce la resonancia de corte y coopera con las varillas de empuje de resorte para la limpieza automática de virutas.
Remoción de Virutas Asistida por Presión de Aire: Conecte una pistola de aire de 0.5 MPa en el taladro magnético para soplar las virutas después de cada agujero, reduciendo la tasa de atasco en un 95%.
Procedimiento de Retracción Intermitente de la Broca: Retraiga completamente la broca para limpiar las virutas después de alcanzar una profundidad de 5 mm, especialmente recomendado para piezas de trabajo de más de 25 mm de espesor.
4. Posicionamiento de Superficies Curvas y Aseguramiento de la Perpendicularidad
4.1.Desafío de Escenario Especial: Deslizamiento de la broca en superficies curvas como tuberías de acero, error de posicionamiento inicial >1 mm.
4.2.Soluciones de Ingeniería:
Dispositivo de Posicionamiento Láser Cruzado: Proyector láser integrado en el taladro magnético proyecta una retícula en la superficie curva con una precisión de ±0.1 mm.
Accesorio Adaptativo de Superficie Curva: Abrazadera en forma de V con bloqueo hidráulico (fuerza de sujeción ≥5kN) asegura que el eje de la broca sea paralelo a la normal de la superficie.
Método de Perforación de Arranque por Pasos: Pre-perforar un agujero piloto de 3 mm en la superficie curva → expansión piloto de Ø10 mm → cortador anular de diámetro objetivo. Este método de tres pasos logra la verticalidad de los agujeros de Ø50 mm a 0.05 mm/m.
Ⅵ.Configuración de Parámetros de Perforación de Acero Inoxidable y Fluido de Enfriamiento Ciencia
6.1 Matriz Dorada de Parámetros de Corte
El ajuste dinámico de los parámetros de acuerdo con el espesor del acero inoxidable y el diámetro del agujero es la clave del éxito:
Espesor de la Pieza de Trabajo
Rango de Diámetro del Agujero
Velocidad del Husillo (r/min)
Velocidad de Avance (mm/rev)
Presión del Refrigerante (bar)
1-3 mm
Ø12-30 mm
450-600
0.10-0.15
3-5
3-10 mm
Ø30-60 mm
300-400
0.12-0.18
5-8
10-25 mm
Ø60-100 mm
150-250
0.15-0.20
8-12
>25 mm
Ø100-150 mm
80-120
0.18-0.25
12-15
Datos compilados de experimentos de mecanizado de acero inoxidable austenítico.
Nota: Velocidad de avance 0.25 mm/rev causa astillamiento del inserto. Es necesaria una coincidencia estricta de la relación de velocidad y avance.
6.2 Selección de Refrigerante y Guías de Uso
6.2.1.Formulaciones Preferidas:
Placas Delgadas: Emulsión soluble en agua (aceite:agua = 1:5) con aditivos de presión extrema sulfurados al 5%.
Placas Gruesas: Aceite de corte de alta viscosidad (ISO VG68) con aditivos de cloro para mejorar la lubricación.
6.2.2.Especificaciones de Aplicación:
Prioridad de Enfriamiento Interno: Refrigerante suministrado a través del orificio central de la varilla de la broca hasta la punta de la broca, caudal ≥ 15 L/min.
Asistencia de Enfriamiento Externo: Las boquillas rocían refrigerante sobre las ranuras de viruta con una inclinación de 30°.
Monitoreo de la Temperatura: Reemplace el refrigerante o ajuste la formulación cuando la temperatura de la zona de corte exceda los 120°C.
6.3 Proceso de Operación de Seis Pasos
Sujeción de la pieza de trabajo → Bloqueo del accesorio hidráulico
Posicionamiento central → Calibración cruzada láser
Ensamblaje de la broca → Verifique el par de apriete del inserto
Configuración de parámetros → Configure de acuerdo con la matriz de espesor-diámetro del agujero
Activación del refrigerante → Pre-inyecte refrigerante durante 30 segundos
Perforación por pasos → Retraiga cada 5 mm para limpiar las virutas y limpiar las ranuras
Ⅶ. Recomendaciones de Selección y Adaptación de Escenarios
7.1 Selección de Brocas
7.1.1.Opciones de Material
Tipo Económico: Acero Rápido de Cobalto (M35)
Escenarios aplicables: Placas delgadas de acero inoxidable 304 2000 agujeros, coeficiente de fricción del recubrimiento TiAlN 0.3, reduce el borde acumulado en un 80%, resuelve los problemas de adhesión con el acero inoxidable 316L.
Solución Reforzada Especial (Condiciones Extremas): Sustrato de Carburo de Tungsteno + Recubrimiento de Nanotubos
El refuerzo de nanopartículas mejora la resistencia a la flexión, resistencia al calor hasta 1200°C, adecuado para perforación de agujeros profundos (>25 mm) o acero inoxidable con impurezas.
7.1.2.Compatibilidad del Vástago
Taladros Magnéticos Domésticos: Vástago en ángulo recto.
Taladros Magnéticos Importados (FEIN, Metabo): Vástago universal, sistema de cambio rápido soportado, tolerancia de descentramiento ≤ 0.01 mm.
Taladros Magnéticos Japoneses (Nitto): Solo vástago universal, los vástagos en ángulo recto no son compatibles; requieren una interfaz de cambio rápido dedicada.
Centros de Mecanizado / Máquinas de Perforación: Portaherramientas hidráulico HSK63 (descentramiento ≤ 0.01 mm).
Taladros de Mano / Equipos Portátiles: Vástago de cambio rápido de cuatro orificios con bolas de acero autoblocantes.
Adaptación Especial: Las prensas de taladro convencionales requieren adaptadores de cono Morse (MT2/MT4) o adaptadores BT40 para la compatibilidad con los cortadores anulares.
7.2 Soluciones de Escenarios Típicos
7.2.1.Agujeros de Conexión de Placas Delgadas de Estructura de Acero
Punto Débil: Placas delgadas de acero inoxidable 304 de 3 mm de espesor propensas a la deformación; desviación de la redondez > 0.2 mm.
Solución:Broca: Vástago en ángulo recto HSS (profundidad de corte 35 mm) + taladro magnético con fuerza de adsorción > 23 kN.
Parámetros: Velocidad 450 rpm, avance 0.08 mm/rev, refrigerante: emulsión aceite-agua.
7.2.2.Mecanizado de Agujeros Profundos en Placas Gruesas de Construcción Naval
Punto Débil: Placas de acero 316L de 30 mm de espesor, el taladro tradicional tarda 20 minutos por agujero.
Solución:
Broca: Broca de carburo recubierta de TiAlN (profundidad de corte 100 mm) + aceite de corte de alta presión (ISO VG68).
Parámetros: Velocidad 150 rpm, avance 0.20 mm/rev, evacuación de virutas por pasos.
7.2.3.Perforación de Agujeros en Superficies de Alta Dureza de Rieles
Punto Débil: Dureza superficial HRC 45–50, propenso a astillamiento de bordes.
Solución:
Broca: Broca de vástago de cuatro orificios de carburo de tungsteno + canal de enfriamiento interno (presión ≥ 12 bar).
Asistencia: Sujeción de accesorio en forma de V + posicionamiento láser (±0.1 mm de precisión).
7.2.4.Posicionamiento de Superficies Curvas/Inclinadas
Punto Débil: El deslizamiento en la superficie curva causa un error de posicionamiento > 1 mm.
Solución:
Método de perforación de tres pasos: agujero piloto de Ø3 mm → agujero de expansión de Ø10 mm → broca de diámetro objetivo.
Equipo: Taladro magnético integrado con posicionamiento láser cruzado.
Ⅷ.Valor Técnico y Beneficios Económicos de la Perforación de Placas de Acero
El desafío central de la perforación de acero inoxidable radica en el conflicto entre las propiedades del material y las herramientas tradicionales. El cortador anular logra un avance fundamental a través de tres innovaciones principales:
Revolución del corte anular: elimina solo el 12% del material en lugar del corte de sección transversal completa.
Distribución de carga mecánica de múltiples bordes: reduce la carga por filo de corte en un 65%.
Diseño de enfriamiento dinámico: reduce la temperatura de corte en más de 300°C.
En validaciones industriales prácticas, los cortadores anulares ofrecen beneficios significativos:
Eficiencia: El tiempo de perforación de un solo agujero se reduce a 1/10 del de los taladros helicoidales, lo que aumenta la producción diaria en un 400%.
Costo: La vida útil del inserto supera los 2000 agujeros, lo que reduce el costo total de mecanizado en un 60%.
Calidad: La tolerancia del diámetro del agujero cumple constantemente con el grado IT9, con tasas de rechazo casi nulas.
Con la popularización de los taladros magnéticos y los avances en la tecnología de carburo, los cortadores anulares se han convertido en la solución insustituible para el procesamiento de acero inoxidable. Con la selección correcta y la operación estandarizada, incluso condiciones extremas como agujeros profundos, paredes delgadas y superficies curvas pueden lograr un mecanizado altamente eficiente y preciso.
Se recomienda que las empresas construyan una base de datos de parámetros de perforación basada en la estructura de sus productos para optimizar continuamente toda la gestión del ciclo de vida de la herramienta.
1¿Qué es el carburo de carburo?
La borradura de carburo, también conocida como borradura, cortadora de borradura, borradura de carburo, borradora de carburo, etc. Estrictamente hablando,La barra de carburo es un tipo de herramienta de corte rotativa que se sujetan a herramientas neumáticas o herramientas eléctricas y se utiliza especialmente para eliminar la barra de metalSe utiliza principalmente en el proceso de mecanizado en bruto de la pieza de trabajo con alta eficiencia.
2¿El componente del carburo de burro?
La barra de carburo se puede dividir en tipo soldado y tipo sólido. El tipo soldado está hecho de la parte de la cabeza de carburo y la parte de la base de acero soldada juntos, cuando el diámetro de la cabeza de la barra y la base no son iguales,se utiliza el tipo soldadoEl tipo sólido está hecho de carburo sólido cuando el diámetro de la cabeza y el tallo son iguales.
3¿Para qué se utiliza el carburo de burro?
En los últimos años, con el creciente número de usuarios, el uso de la borracha de carburo se ha convertido en una forma importante de mejorar la eficiencia de la producción y lograr la mecanización de los equipos de montaje.Se ha convertido en una herramienta necesaria para el montaje y el reparador.
Los principales usos:
♦ eliminación de las astillas.♦ modificación de la forma.♦ acabado de borde y de chambres.♦ realizar fresado previo para la soldadura de acumulación.♦ limpieza de soldadura.♦ materiales de fundición limpios.♦ mejorar la geometría de la pieza.
Las principales industrias:
♦ Industria de moldes: para el acabado de todo tipo de cavidades de moldes metálicos, como el molde de zapatos, etc.♦ Industria del grabado: para el grabado de todo tipo de metales y no metales, como el regalo artesanal.Para la limpieza de las aletas, de los bordes, de las costuras de soldadura de las piezas de fundición, de las piezas de forja y de las soldaduras, como las de las máquinas de fundición, de los astilleros, del pulido del eje de las ruedas en las fábricas de automóviles.,y así sucesivamente♦ Industria de maquinaria: para el procesamiento de las partes mecánicas de todo tipo, para limpieza de tuberías, para el acabado de la superficie del orificio interior de las piezas de la máquina,como la fábrica de maquinaria, taller de reparación y así sucesivamente.♦ Industria de motores: para el suavizado del paso de flujo de la manivela, como la fábrica de motores de automóviles.
♦Industria de soldadura: para el alisado de la superficie de soldadura, como la soldadura con remaches.
4Las ventajas del carburo de burro.
♦ Todos los tipos de metales (incluido el acero apagado) y materiales no metálicos (como el mármol, el jade, el hueso, el plástico) con dureza inferior a HRC70 pueden ser cortados arbitrariamente por burr de carburo.♦ Puede sustituir a la pequeña rueda de molienda con barril en la mayoría de los trabajos, y no contamina el polvo.♦ Alta eficiencia de producción, decenas de veces superior a la eficiencia de procesamiento de una hoja manual, y más de diez veces superior a la eficiencia de procesamiento de una pequeña rueda de molienda con vara.♦ Con una buena calidad de procesamiento, un acabado superficial alto, la burra de carburo puede procesar con alta precisión varias formas de cavidad del molde.♦ La aberración de carburo tiene una larga vida útil, 10 veces más duradera que el cortador de acero de alta velocidad y 200 veces más duradera que la rueda de molienda de óxido de aluminio.♦ La barra de carburo es fácil de usar, segura y confiable, puede reducir la intensidad del trabajo y mejorar el entorno de trabajo.♦ El beneficio económico después del uso de la burra de carburo se mejora en gran medida, y el costo de procesamiento global se puede reducir decenas de veces mediante el uso de la burra de carburo.
5. la gama de materiales mecanizados de carburo de burro.
Aplicación
Materiales
Se utiliza para el desbarbado, el fresado del proceso de preparación, la soldadura de superficies, el mecanizado de puntos de soldadura, el mecanizado de formación, el mecanizado de fundición, el mecanizado de hundimiento, la limpieza.
Acero, acero fundido
Acero no duro, acero no tratado térmicamente, resistencia no superior a 1.200N/mm2 ((< 38HRC)
Acero carbono, acero para herramientas, acero sin aleación, acero carbonizante, acero fundido
Acero duro, acero tratado térmicamente, resistencia superior a 1.200N/mm2 ((> 38HRC)
Acero herramienta, acero templado, acero aleado, acero fundido
Acero inoxidable
Acero resistente a la oxidación y al ácido
aceros inoxidables austeníticos y ferríticos
Los metales no ferrosos
metales no ferrosos blandos
de aluminio
cobre, cobre rojo, zinc
metales no ferrosos duros
aleación de aluminio, latón, cobre, zinc
latón, aleación de titanio/titanio, aleación de duraluminio (alto contenido de silicio)
material resistente al calor
Las aleaciones de base de níquel y cobalto (fabricación de motores y turbinas)
Hierro fundido
hierro fundido gris, hierro fundido blanco
Grafito nodular / hierro dúctil EN-GJS(GGG)
hierro fundido blanco recocido EN-GJMW(GTW),
el acero negro EN-GJMB(GTS)
Usados para el fresado, el procesamiento de la formación
Plastico y otros materiales
plásticos reforzados con fibra (GRP/CRP), con un contenido de fibra ≤ 40%
plásticos reforzados con fibra (GRP/CRP), contenido de fibra > 40%
Se utiliza para el recorte, moldeado de forma de agujero de corte
de plástico térmico
6. Las herramientas de acoplamiento de carburo de burro.
Los carburadores de carburo se utilizan generalmente con molinillos eléctricos de alta velocidad o herramientas neumáticas, también se pueden usar montados en máquinas herramientas.Por lo tanto, el uso de carburo en la industria es generalmente impulsado por herramientas neumáticasPara uso personal, el molinillo eléctrico es más conveniente, funciona después de conectarlo, sin compresor de aire.La velocidad recomendada es generalmente de 6000-40000 RPM, y se da una descripción más detallada de la velocidad recomendada a continuación.
7. La velocidad recomendada de carburo de burro.
El barrido de carburo debe operarse a una velocidad razonable de 1.500 a 3.000 pies superficiales por minuto.Por ejemplo:: Las molinadoras de 30.000 RPM pueden igualar a las burras de carburo cuyos diámetros son de 3/16" a 3/8"; para las molinadoras de 22.000 RPM, están disponibles burras de carburo de 1/4" a 1/2" de diámetro.Es mejor elegir el diámetro más comúnmente utilizado.
Además, la optimización del entorno de molienda y el mantenimiento de la máquina de molienda también son muy importantes..Por lo tanto, le recomendamos que revise con frecuencia el sistema de presión de aire y el ensamblaje de sellado de su máquina de rectificar.
Una velocidad de trabajo razonable es de hecho muy importante para lograr un buen efecto de corte y una buena calidad de la pieza de trabajo.pero si la velocidad es demasiado alta puede causar que la vara de acero se agrieteLa reducción de la velocidad es útil para el corte rápido, sin embargo, puede causar sobrecalentamiento del sistema y reducir la calidad de corte.Así que cada tipo de carburo de burr debe ser elegido de acuerdo con la operación específica de la velocidad adecuada.
Consulte la lista de velocidades recomendada a continuación:
La lista de velocidades recomendada para el uso de burros de carburo.
El rango de velocidades se recomienda para diferentes materiales y diámetros de burr(rpm)
Diámetros de las burras
3 mm (1/8 de pulgada)
6 mm (1/4 de pulgada)
10 mm (3/8")
12 mm (1/2 de pulgada)
16 mm (5/8 de pulgada)
Velocidad máxima de funcionamiento (rpm)
90000
65000
55000
35000
25000
Aluminio, plástico
Rango de velocidad
60000 a 80000
15000 a 60000
Entre 10000 y 50000
Entre 7000 y 30000
Entre 6000 y 2000
Velocidad de arranque recomendada
65000
40000
25000
20000
15000
Cobre, hierro fundido
Rango de velocidad
45000 a 80000
22500 a 60000
15000 a 40000
11000 a 30000
9000 a 2000
Velocidad de arranque recomendada
65000
45000
30000
25000
20000
Acero suave
Rango de velocidad
60000 a 80000
45000 a 60000
Entre 30000 y 40000
22500 a 30000
18000 a 2000
Velocidad de arranque recomendada
80000
50000
30000
25000
20000
Ⅰ. Introducción
Las superaleaciones son materiales metálicos que mantienen una excelente resistencia, resistencia a la oxidación y resistencia a la corrosión a altas temperaturas. Se utilizan ampliamente en motores aeroespaciales, turbinas de gas, industrias nucleares y equipos energéticos. Sin embargo, sus propiedades superiores plantean importantes desafíos al mecanizado. Especialmente cuando se utilizan fresas para operaciones de fresado, los problemas como el rápido desgaste de la herramienta, las altas temperaturas de corte y la mala calidad de la superficie son particularmente prominentes. Este artículo explora los problemas comunes que se encuentran al fresar superaleaciones y proporciona soluciones correspondientes.
Ⅱ. ¿Qué es una superaleación?
Las superaleaciones (o aleaciones de alta temperatura) son materiales metálicos que conservan una alta resistencia y una excelente resistencia a la oxidación y la corrosión en entornos de alta temperatura. Pueden funcionar de forma fiable bajo estrés complejo en entornos de corrosión oxidativa y gaseosa de 600 °C a 1100 °C. Las superaleaciones incluyen principalmente aleaciones a base de níquel, a base de cobalto y a base de hierro y se utilizan ampliamente en las industrias aeroespacial, de turbinas de gas, energía nuclear, automotriz y petroquímica.
Ⅲ. Características de las superaleaciones
1.Alta resistencia a altas temperaturasCapaz de soportar altas tensiones durante períodos prolongados a altas temperaturas sin una deformación significativa por fluencia.
2.Excelente resistencia a la oxidación y la corrosiónMantiene la estabilidad estructural incluso cuando se expone al aire, los gases de combustión o los medios químicos a altas temperaturas.
3.Buena resistencia a la fatiga y a la fracturaCapaz de resistir ciclos térmicos y cargas de impacto en entornos extremos.
4.Microestructura estableExhibe una buena estabilidad estructural y resiste la degradación del rendimiento durante el uso prolongado a altas temperaturas.
Ⅳ. Materiales típicos de superaleación
1.Superaleaciones a base de níquelGrados comunes a nivel internacional:
Grado
Características
Aplicaciones típicas
Inconel 718
Excelente resistencia a altas temperaturas, buena soldabilidad
Motores de aviones, componentes de reactores nucleares
Inconel 625
Fuerte resistencia a la corrosión, resistente al agua de mar y a los productos químicos
Equipos marinos, recipientes químicos
Inconel X-750
Fuerte resistencia a la fluencia, adecuado para cargas a altas temperaturas a largo plazo
Piezas de turbinas, muelles, sujetadores
Waspaloy
Mantiene una alta resistencia a 700–870 °C
Álabes de turbinas de gas, componentes de sellado
Rene 41
Rendimiento mecánico superior a altas temperaturas
Cámaras de combustión de motores a reacción, toberas de cola
2.Superaleaciones a base de cobalto
Grados comunes a nivel internacional:
Grado
Características
Aplicaciones
Stellite 6
Excelente resistencia al desgaste y a la corrosión en caliente
Válvulas, superficies de sellado, herramientas de corte
Haynes 188
Buena resistencia a la oxidación y a la fluencia a altas temperaturas
Carcasas de turbinas, piezas de cámaras de combustión
Mar-M509
Fuerte resistencia a la corrosión y a la fatiga térmica
Componentes de extremo caliente de turbinas de gas
Grados chinos comunes (con equivalentes internacionales):
Grado
Características
Aplicaciones
K640
Equivalente a Stellite 6
Aleaciones para válvulas, equipos térmicos
GH605
Similar a Haynes 25
Misiones espaciales tripuladas, turbinas industriales
3.Superaleaciones a base de hierro
Características:Bajo costo, buena maquinabilidad; adecuado para entornos de temperatura media (≤700 °C).
Grados comunes a nivel internacional:
Grado
Características
Aplicaciones
A-286 (UNS S66286)
Buena resistencia a altas temperaturas y soldabilidad
Sujetadores de motores de aviones, componentes de turbinas de gas
Aleación 800H/800HT
Excelente estabilidad estructural y resistencia a la corrosión
Intercambiadores de calor, generadores de vapor
Acero inoxidable 310S
Resistente a la oxidación, bajo costo
Tubos de horno, sistemas de escape
Grados chinos comunes (con equivalentes internacionales):
Grado
Equivalente internacional
Aplicaciones
1Cr18Ni9Ti
Similar al acero inoxidable 304
Entornos generales de alta temperatura
GH2132
Equivalente a A-286
Pernos, sellos, muelles
4.Comparación de superaleaciones a base de níquel, a base de cobalto y a base de hierro
Tipo de aleación
Rango de temperatura de funcionamiento
Resistencia
Resistencia a la corrosión
Costo
Aplicaciones típicas
A base de níquel
≤1100 °C
★★★★★
★★★★★
Alto
Aeroespacial, energía, energía nuclear
A base de cobalto
≤1000 °C
★★★★
★★★★★
Relativamente alto
Industria química, turbinas de gas
A base de hierro
≤750 °C
★★★
★★★
Bajo
Industria general, piezas estructurales
Ⅴ. Ejemplos de aplicación de superaleaciones
Industria
Componentes de aplicación
Aeroespacial
Álabes de turbinas, cámaras de combustión, boquillas, anillos de sellado
Equipos energéticos
Álabes de turbinas de gas, componentes de reactores nucleares
Industria química
Reactores de alta temperatura, intercambiadores de calor, bombas y válvulas resistentes a la corrosión
Perforación petrolera
Sellos de alta temperatura y alta presión, herramientas de fondo de pozo
Industria automotriz
Componentes de turbocompresores, sistemas de escape de alto rendimiento
Ⅵ. Desafíos en el mecanizado de superaleaciones
1. Alta resistencia y dureza:
Las superaleaciones mantienen una alta resistencia incluso a temperatura ambiente (por ejemplo, la resistencia a la tracción del Inconel 718 supera los 1000 MPa). Durante el mecanizado, tienden a formar una capa endurecida por trabajo (con una dureza que aumenta de 2 a 3 veces), lo que aumenta significativamente la resistencia al corte en las operaciones posteriores. En tales condiciones, el desgaste de la herramienta se exacerba, las fuerzas de corte fluctúan mucho y es más probable que se produzca el astillamiento del filo de corte.
2. Mala conductividad térmica y calor de corte concentrado:
Las superaleaciones tienen una baja conductividad térmica (por ejemplo, la conductividad térmica del Inconel 718 es de solo 11,4 W/m·K, aproximadamente un tercio de la del acero). El calor de corte no se puede disipar rápidamente y la temperatura de la punta de corte puede superar los 1000 °C. Esto hace que el material de la herramienta se ablande (debido a la insuficiencia de la dureza en caliente) y acelera el desgaste por difusión.
3. Endurecimiento severo por trabajo:
La superficie del material se vuelve más dura después del mecanizado, lo que intensifica aún más el desgaste de la herramienta.
4. Alta tenacidad y dificultad en el control de virutas:
Las virutas de las superaleaciones son muy tenaces y no se rompen fácilmente, a menudo formando virutas largas que pueden envolverse alrededor de la herramienta o rayar la superficie de la pieza de trabajo. Esto afecta la estabilidad del proceso de mecanizado y aumenta el desgaste de la herramienta.
5. Alta reactividad química:
Las aleaciones a base de níquel son propensas a reacciones de difusión con materiales de herramientas (como los carburos cementados WC-Co), lo que provoca un desgaste adhesivo. Esto hace que el material de la superficie de la herramienta se desgaste, formando un cráter de desgaste en forma de media luna.
Ⅶ. Problemas comunes en el fresado de superaleaciones con fresas
1. Desgaste severo de la herramienta
• La alta dureza y resistencia de las superaleaciones provocan un rápido desgaste de las caras de ataque y de flanco de la fresa.
• Las altas temperaturas de corte pueden causar grietas por fatiga térmica, deformación plástica y desgaste por difusión en la herramienta.
2. Excesiva temperatura de corte
• La mala conductividad térmica de las superaleaciones significa que la gran cantidad de calor generado durante el corte no se puede disipar a tiempo.
• Esto provoca un sobrecalentamiento localizado de la herramienta, lo que puede provocar el agotamiento de la herramienta o el astillamiento en casos graves.
3. Endurecimiento severo por trabajo
• Las superaleaciones son propensas al endurecimiento por trabajo durante el mecanizado, con un aumento rápido de la dureza de la superficie.
• El siguiente paso de corte encuentra una superficie más dura, lo que exacerba el desgaste de la herramienta y aumenta las fuerzas de corte.
4. Altas fuerzas de corte y vibración severa
• La alta resistencia del material da como resultado grandes fuerzas de corte.
• Si la estructura de la herramienta no está diseñada correctamente o si la herramienta no está sujeta de forma segura, puede provocar vibraciones y vibraciones de mecanizado, lo que provoca daños en la herramienta o un acabado superficial deficiente.
5. Adhesión de la herramienta y filo acumulado
• A altas temperaturas, el material tiende a adherirse al filo de corte de la herramienta, formando un filo acumulado.
• Esto puede causar un corte inestable, arañazos en la superficie de la pieza de trabajo o dimensiones inexactas.
6. Mala calidad de la superficie mecanizada
• Los defectos superficiales comunes incluyen rebabas, arañazos, puntos duros en la superficie y decoloración en la zona afectada por el calor.
• La alta rugosidad superficial puede afectar la vida útil de la pieza.
7. Vida útil corta de la herramienta y altos costos de mecanizado
• El efecto combinado de los problemas anteriores da como resultado una vida útil de la herramienta mucho más corta en comparación con el mecanizado de materiales como la aleación de aluminio o el acero con bajo contenido de carbono.
• La sustitución frecuente de herramientas, la baja eficiencia de mecanizado y los altos costos de mecanizado son las consecuencias. 8. Soluciones y optimización
Ⅷ. Soluciones y recomendaciones de optimización
1. Soluciones para el desgaste severo de la herramienta:
1.1. Elija material de carburo de grano ultrafino (carburo de grano submicrónico/ultrafino), que ofrece una resistencia al desgaste superior y una resistencia a la rotura transversal.
*El carburo cementado de grano ultrafino se utiliza ampliamente en moldes, herramientas de corte, mecanizado de precisión, componentes electrónicos y otros campos debido a su excelente resistencia al desgaste y alta dureza. El tamaño de grano típico de WC oscila entre aproximadamente 0,2 y 0,6 μm. De acuerdo con los estándares de diferentes países y marcas, los grados de carburo cementado de grano ultrafino comúnmente utilizados son los siguientes:
A. Grados comunes de carburo cementado de grano ultrafino de China (por ejemplo, XTC, Zhuzhou Cemented Carbide, Jiangxi Rare Earth, Meirgute, etc.)
Grado
Tamaño de grano (μm)
Contenido de Co (%)
Características y aplicaciones
YG6X
0.6
6.0
Adecuado para aplicaciones de alta precisión y alta dureza; ideal para el acabado de materiales duros.
YG8X
0.6
8.0
Ligeramente mejor resistencia a la flexión y tenacidad que YG6X; adecuado para herramientas como fresas y brocas.
YG10X
0.6
10.0
Excelente rendimiento general; adecuado para aplicaciones que requieren resistencia al desgaste y tenacidad.
ZK10UF
~0.5
10.0
Grado de carburo de Zhuzhou, utilizado para microbrocas, brocas de PCB y otras herramientas de precisión.
TF08
0.5
8.0
Grado ultrafino Meirgute, adecuado para el mecanizado de aleaciones de titanio y metales difíciles de cortar.
WF25
0.5
12.0
Específicamente optimizado para el mecanizado de aleaciones de titanio y acero inoxidable, con una fuerte resistencia al astillamiento.
B. Grados alemanes (por ejemplo, CERATIZIT, H.C. Starck, etc.)
Grado
Tamaño de grano (μm)
Contenido de Co (%)
Características y aplicaciones
CTU08A
0.4
8.0
Ultra alta dureza, adecuado para mecanizado de precisión a alta velocidad.
K40UF
0.5
10.0
Alta resistencia al desgaste; ideal para corte en seco y mecanizado de aluminio.
S10
0.5
10.0
Adecuado para materiales duros y mecanizado de cerámica.
C. Grados japoneses (por ejemplo, Mitsubishi, Sumitomo, Toshiba, etc.)
Grado
Tamaño de grano (μm)
Contenido de Co (%)
Características y aplicaciones
UF10
0.4-0.6
10.0
Grado ultrafino de Sumitomo de uso común, adecuado para fresas de precisión.
TF20
0.5
12.0
Grado ultrafino de alta tenacidad de Mitsubishi, utilizado para fresar materiales difíciles de mecanizar.
SF10
0.5
10.0
Utilizado para brocas de pequeño diámetro, herramientas de PCB, etc.
D. Grados de EE. UU. (Kennametal、Carbide USA)
Grado
Tamaño de grano (μm)
Contenido de Co (%)
Características y aplicaciones
K313
0.4
6.0
Alta dureza, bajo contenido de Co, adecuado para el mecanizado de materiales duros.
KD10F
0.6
10.0
Grado ultrafino de uso general con excelente resistencia al desgaste.
GU10F
0.4-0.5
10.0
Utilizado en aplicaciones que requieren una alta calidad de superficie.
1.2. Optimice la geometría de la herramienta, como reducir el ángulo de ataque y mantener un ángulo de desprendimiento moderado, para mejorar la resistencia del filo.
1.3. Realice el afilado de los bordes para evitar el astillamiento y la propagación de microfisuras.
2. Soluciones para la temperatura de corte excesiva:
2.1 Utilice recubrimientos resistentes al calor de alto rendimiento, como AlTiN, SiAlN o nACo, capaces de soportar temperaturas de corte de 800–1000 °C.
2.2 Implemente sistemas de refrigeración de alta presión (HPC) o lubricación de cantidad mínima (MQL) para eliminar el calor de corte rápidamente.
2.3 Reduzca la velocidad de corte (Vc) para minimizar la generación de calor.
3. Soluciones para el endurecimiento severo por trabajo:
3.1 Aumente el avance por diente (fz) para reducir el tiempo de permanencia de la herramienta en la capa endurecida por trabajo.
3.2 Opte por profundidades de corte más pequeñas (ap) y múltiples pasadas para eliminar la capa endurecida de forma incremental.
3.3 Mantenga la herramienta afilada para evitar cortar con un filo desafilado a través de la capa endurecida.
4. Soluciones para altas fuerzas de corte y vibración severa:
4.1 Utilice herramientas de hélice variable y paso variable (espaciamiento desigual) para reducir la resonancia.
4.2 Minimice la longitud de voladizo de la herramienta (mantenga la relación L/D
La tecnología de soldadura fuerte y la selección del material de soldadura fuerte determinan directamente el nivel de calidad de la fresa de carburo.
La tecnología de soldadura de las fresas rotativas de carburo es uno de los factores clave que afectan su calidad. La elección de los materiales de soldadura y los procesos de soldadura determina directamente el nivel de calidad de las fresas rotativas de carburo.
Selección de materiales de soldadura: Las fresas rotativas de carburo utilizan un material de soldadura fuerte de plata con núcleo sándwich, que tiene plata en ambos extremos y una capa central de aleación de cobre en el medio. La temperatura de soldadura para este material es de alrededor de 800°C, que es mucho más baja en comparación con la temperatura de soldadura de 1100°C requerida para los materiales de soldadura fuerte de cobre. Esto limita significativamente el daño a las propiedades del carburo, reduce la tensión de soldadura, previene microfisuras en el carburo y proporciona una mejor resistencia de soldadura.
Selección de métodos de soldadura: Actualmente, existen dos métodos principales de soldadura en el mercado: soldadura fuerte de plata de fondo plano y soldadura fuerte de cobre con orificio trasero. La soldadura fuerte de plata de fondo plano tiene una estructura más simple, menor tensión de soldadura y menor temperatura de soldadura requerida, lo que preserva mejor el rendimiento de la aleación y el mango de acero. Por otro lado, la soldadura fuerte de cobre con orificio trasero puede ahorrar algo de material de carburo y es más barata, pero la mayor temperatura de soldadura puede causar daños a las propiedades del carburo.
Equipo y proceso de soldadura: El uso de máquinas de soldadura automática es una parte crucial del proceso. En el proceso de soldadura automática, la punta de carburo y el mango de acero pueden alinearse automáticamente para la soldadura fuerte sin intervención manual, lo que garantiza en gran medida la estabilidad de la calidad de la soldadura y una excelente coaxialidad entre el mango de acero y la punta de carburo después de la soldadura.
Como empresa con más de diez años de experiencia en investigación y desarrollo de materiales de carburo, Chengdu Baboshi Cutting Tools tiene un profundo conocimiento del rendimiento de los materiales de carburo. Durante el proceso de soldadura de las fresas rotativas, utilizamos tecnología de soldadura fuerte de plata de fondo plano totalmente automatizada, que protege en gran medida el rendimiento de la aleación y garantiza una excelente coaxialidad entre el mango de acero y la punta de carburo.
Introducción
Al diseñar molinos de extremos de carburo para aluminio, es esencial considerar de manera integral la selección del material, la geometría de la herramienta, la tecnología de recubrimiento y los parámetros de mecanizado.Estos factores aseguran un mecanizado eficiente y estable de las aleaciones de aluminio mientras se prolonga la vida útil de las herramientas.
1Selección del material
1.1Substrato de carburo:El carburo de tipo YG (por ejemplo, YG6, YG8) se prefiere debido a su baja afinidad química con las aleaciones de aluminio, lo que ayuda a reducir la formación de borde acumulado (BUE).
1.2Las aleaciones de aluminio de alto contenido de silicio (8% ∼12% Si):Se recomiendan herramientas recubiertas de diamante o de carburo de grano ultrafino sin recubrir para evitar la corrosión de las herramientas inducida por el silicio.
1.3Mecanizado de alto brillo:Se sugieren molinos de extremos de carburo de tungsteno de alta rigidez con pulido de borde de precisión para lograr un acabado de superficie similar a un espejo.
2Diseño de la geometría de la herramienta
2.1Número de flautas:Un diseño de 3 flautas se utiliza comúnmente para equilibrar la eficiencia de corte y la evacuación de las virutas.Kennametal KOR5) se puede elegir para aumentar la tasa de alimentación.
2.2Ángulo de la hélice:Se recomienda un ángulo de hélice grande de 20°-45° para mejorar la suavidad de corte y reducir las vibraciones.Así que se requiere un equilibrio entre la nitidez y la rigidez.
2.3Ángulos de los rastrillos y de los relevos:Un ángulo de rastrilla más grande (10° ≈ 20°) reduce la resistencia al corte y evita la adhesión del aluminio.para equilibrar la resistencia al desgaste y el rendimiento de corte.
2.4El diseño de la garganta de la viruta:Las amplias y continuas flautas en espiral aseguran una rápida evacuación de las fichas y minimizan el pegado.
2.5Preparación del borde:Los bordes de corte deben mantenerse afilados para reducir la fuerza de corte y evitar la adhesión; el chanfrado adecuado mejora la resistencia y evita la rotura de los bordes.
3Opciones de recubrimiento recomendadas
3.1Sin revestimiento:Si el revestimiento contiene aluminio, puede reaccionar con la pieza de trabajo, causando delaminación o adhesión del revestimiento, lo que lleva a un desgaste anormal de la herramienta.Los molinos de extremos sin revestimiento son rentables, extremadamente afiladas y fáciles de volver a moler, por lo que son adecuadas para la producción a corto plazo, la creación de prototipos o aplicaciones con requisitos moderados de acabado superficial (Ra > 1,6 μm).
3.2Carbono similar al diamante (DLC):El DLC es a base de carbono, con una apariencia similar al arco iris, que ofrece una excelente resistencia al desgaste y propiedades antiadhesión, ideal para el mecanizado de aluminio.
3.3Revestimiento de TiAlN:Aunque el TiAlN proporciona una excelente resistencia a la oxidación y el desgaste (3 ∼4 veces más de vida que el TiN en acero, acero inoxidable, titanio y aleaciones de níquel),generalmente no se recomienda para el aluminio porque el aluminio en el recubrimiento puede reaccionar con la pieza de trabajo.
3.4Revestimiento con AlCrN:Es químicamente estable, no pegajoso y adecuado para el titanio, el cobre, el aluminio y otros materiales blandos.
3.5El revestimiento de TiAlCrN:Un revestimiento de estructura gradiente con alta dureza, dureza y baja fricción.
Resumen:Evite recubrimientos que contengan aluminio (por ejemplo, TiAlN) al mecanizar aluminio, ya que aceleran el desgaste de la herramienta.
4Consideraciones clave
4.1Evacuación del chip:Las virutas de aluminio tienden a pegarse; se requieren diseños de flauta optimizados (por ejemplo, bordes ondulados, ángulos de rastrillo grandes) para una evacuación suave.
4.2Método de enfriamiento:
4.2.1 Se prefiere el enfriamiento interno (por ejemplo, Kennametal KOR5) para reducir la temperatura de corte y eliminar las virutas.
4.2.2 Utilizar fluidos de corte (emulsiones o refrigerantes a base de aceite) para reducir la fricción y el calor, protegiendo tanto la herramienta como la pieza de trabajo.
4.2.3 Asegurar un flujo de refrigerante suficiente para cubrir la zona de corte.
4.3Parámetros de mecanizado
4.3.1Cortado a alta velocidad:Las velocidades de corte de 1000 ∼ 3000 m/min mejoran la eficiencia al tiempo que reducen la fuerza de corte y el calor.
4.3.2Tasa de alimentación:El aumento de la alimentación (0,1 a 0,3 mm/diente) aumenta la productividad, pero se debe evitar la fuerza excesiva.
4.3.3Profundidad de corte:Por lo general, 0,5 ∼2 mm, ajustados según las necesidades.
4.3.4Diseño antivibración:La hélice variable, el espaciamiento desigual de la flauta o las estructuras del núcleo cónicas pueden suprimir la charla (por ejemplo, KOR5).
Conclusión
Los principios básicos de diseño de los molinos de extremos de carburo para aluminio son:baja fricción, alta eficiencia de evacuación de las astillas y rendimiento antiadhesiónLos materiales recomendados incluyen el carburo de tipo YG o el carburo de grano ultrafino sin revestimiento.Para acabados de alto brillo o aleaciones de aluminio de alto contenido de silicioEn la práctica, el rendimiento se puede maximizar combinando los parámetros de mecanizado adecuados (por ejemplo, alta velocidad,El proceso de refrigeración de la atmósfera es muy complejo..g., líquido de refrigeración interno).