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8/16/2019 LIBRO JUAN ACOSTA.doc

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Ing. David Acosta Horna

Capitulo 1

Materiales para herramientas de Corte1.1 Introducción.- Entre los diferentes tipos de materiales usados como herramientas

de corte tenemos desde el acero al carbono hasta el diamante, estos son usados comoherramientas de corte en la industria manufacturera. Es importante estar enterado de las

diferencias que existen entre los materiales de las herramientas de corte, cuales son

estas diferencias, y la correcta aplicación para cada uno de ellos.

La mayoría de fabricantes de herramientas asignan muchos nombres y números

a sus productos. Mientras muchos de los nombres y números pueden parecer similares

la aplicación de estos materiales puede ser enteramente diferente. En la mayoría de

casos ellos proeen herramientas hechas de un material adecuado para una aplicacióndada.

En aplicaciones muy particulares, el me!or material o el m"s caro material ser" el

apropiado. Esto no significa que la herramienta m"s costosa ser" siempre la me!or. Los

usuarios de las herramientas de corte no pueden permitirse ignorar los constantes

cambios y aances que se est"n lleando a cabo en el campo de la tecnología demateriales. #uando un cambio de herramienta es necesario o se anticipa que se tendr"

que cambiar, una comparación en el desempe$o debería ser hecha antes de seleccionar

la herramienta para el traba!o. La óptima herramienta no necesariamente ser" la menos

costosa o la m"s costosa, y no siempre ser" la misma herramienta que fue usada para

ese mismo traba!o la última e%. La me!or herramienta es aquella que ha sidocuidadosamente elegida para conseguir que el traba!o sea reali%ado rápidamente,

eficientemente y económicamente.

&na herramienta de corte debería tener las siguientes características a fin de

producir pie%as mecani%adas con excelente calidad y económicamente.

Dureza' La dure%a y la resistencia de la herramienta de corte deberían ser mantenidas a

eleada temperatura esto es conocido como dure%a en caliente.

Tenacidad' La tenacidad de la herramienta de corte es necesaria tanto así que las

herramientas no deberían sufrir falla por fatiga ni fracturarse, especialmente duranteoperaciones de corte con muchas interrupciones.

Resistencia al Desgaste' La resistencia la desgaste significa que la herramienta tiene

una aceptable ida antes de necesitar ser reempla%ada.

Los materiales de los cuales son hechas las herramientas de corte todas tienen las

características de ser duras y resistentes. Existe una ariedad de materiales disponibles

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para las operaciones de maquinado, y la clasificación y uso de estos materiales es

nuestro inter)s.

Fig Nº1.- a)Dureza de varios materiales de corte como función de la temperatura.

b)Rango de propiedades (Resistencia-tenacidad Dureza en caliente ! resistencia al

desgate)de diferentes grupos materiales.

1.2 Aceros para Herramientas (Tool Steels) !etales Duros ("ast Allos*.-

+ceros al carbono son los mas ie!os de los materiales de corte datan de hace cientos

de a$os. En t)rminos simples es un acero de alto carbono acero el cual contiene cercade (./ de carbono*. Este alto contenido de carbono permite al acero ser endurecido

ofreciendo una grande resistencia al desgaste abrasio. El acero de alto carbono sirió para su propósito bien durante muchísimos a$os. 0in embargo es relatiamente

suai%ado en ba!as temperaturas de corte 1 to degrees 2*, ahora es raramente

usado como material de corte excepto en limas, sierras de cortar, cinceles etc. El uso del

acero de alto carbono esta limitado a aplicaciones de muy ba!as temperaturas de corte.

"ceros R#pidos ($ig% &peed 'ool &teel) La necesidad de materiales para

herramientas las cuales deberían soportar altas elocidades de corte así comotemperaturas, guiaron al desarrollo de los aceros r"pidos para herramientas. La mayor

diferencia entre los aceros r"pidos y el acero de alto carbono esta en la adición de

elementos aleantes para endurecer darle mayor resistencia al acero de alto carbono así

como lear su resistencia al calor dure%a en caliente*. +lgunos de los m"s

comúnmente usados elementos aleantes son' el manganeso, el cromo, tungsteno, el

anadio, el molibdeno, el cobalto, y el niobio columbio*. #ada uno de estos elementosagregan características muy deseables como dure%a eleada dure%a en caliente,

capacidad para endurecerse hasta una cierta profundidad templabilidad*, resistencia al

desgaste abrasio y una buena resistencia tenacidad*.

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Estas características permiten elocidades de mecani%ado relatiamente altas y

me!ora el desempe$o en comparación con el acero al carbono.

Los aceros para herramientas mas comunes usados primariamente como

herramientas de corte son diididos en las series ! y T. La serie ! representa aceros

para herramientas del tipo Molibdeno y la serie T del tipo representa al tipo

4ungsteno. +unque allí parecen estar una gran cantidad de similaridades entre estosaceros r"pidos, cada uno sire para un propósito especifico y ofrece significatiamente

beneficios en aplicaciones especiales.

+lgunos de los aceros r"pidos est"n ahora disponibles en forma de polos met"licos

po#dered metal $!*. La diferencia entre estos y los materiales conencionales es

que el m)todos por el cual ellos son hechos.

La mayoría de los aceros r"pidos conencionales son colados en lingotes y luego son

traba!ados en caliente o frió hacia la forma deseada. Los polos met"licos como su

nombre lo indica son b"sicamente polos. Los mismos elementos que son usados para

preparar los aceros r"pidos conencionales son preparados en un polo muy fino

generalmente por atomi%ación del estado líquido*. Estos polos muy finos soncuidadosamente me%clados, despu)s prensados en una matri% a eleadas presiones

para ser finalmente sinteri%ados en un horno de atmósfera controlada.

'ratamiento superficial a los "ceros R#pidos ' Muchos tratamientos superficiales han

sido desarrollados en un intento por extender la ida de la herramienta, reduciendo la

potencia consumida, y controlando otros factores los cuales afectan las condiciones de

operación y costos. +lgunos de estos tratamientos han sido usados por muchos a$os yhan probado tener algún alor. 5or e!emplo, el recubrimiento con 6xido 7egro the

blac8 oxide coatings* el cual comúnmente aparece sobre las brocas y machos actúa

como un impedimento contra el fenómeno de adherencia llamado filo recrecido build-

up* sobre la herramienta. El oxido negro es b"sicamente una superficie. &no de los masrecientes descubrimientos de recubrimientos para los aceros r"pidos es el nitruro de

titanio por el m)todo de 59: physical apor deposition*. El nitruro de titanio esdepositado sobre la superficie en uno de los arios diferentes tipos de horno en

relatiamente ba!as temperaturas, la cual no afecta significatiamente al tratamiento

t)rmico endurecimiento* de la herramienta que esta siendo recubierta.

Este recubrimiento es conocido por extender la ida de una herramienta de corte

significatiamente o permitir que la herramienta sea usada en operaciones con eleadas

elocidades de corte. La ida de la herramienta puede ser extendida tanto como treseces o puede operar a elocidades con un incremento en un / de su alor normal

manteniendo la misma ida de la herramienta.

!etales Duros ' los elemento aleantes en los aceros r"pidos principalmente el cobalto

el cromo y el tungsteno, me!oraron las propiedades de corte de tal forma que los

ingenieros desarrollaron los metales duros, una familia de estos materiales sin hierro.

&na composición típica para esta clase de materiales para herramientas fue ;/ decobalto, 13/ de cromo, 3(/ de tungsteno y 3/ de carbono. El propósito de tal

aleación fue obtener una herramienta de corte con eleada dure%a en caliente superior

al acero r"pido.

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#uando se utili%a este tipo de materiales su dure%a fragilidad debería ser tenida en

cuenta y un soporte adecuado debería ser proeído siempre. Los metales duros tienen

una alta resistencia a la abrasión y son así muy útiles para cortar materiales duros o con

inclusiones duras.

1.% "ar&uro de Tungsteno "ementado' El carburo de tungsteno fue descubierto por

1 durante una inestigación para encontrar el m)todo de cómo producir diamantes artificiales. &tili%ando a%úcar y oxido de tungsteno, el derritió esta

me%cla en un horno de arco. El a%úcar carboni%ado redu!o el oxido y carburi%o a el

tungsteno. Moissan encontró que el carburo de tungsteno era extremadamente duro,

aproxim"ndose a la dure%a del diamantote y excediendo a la dure%a del %afiro. Este

carburo era (? eces m"s pesado que el agua. El material así obtenido era

extremadamente fr"gil y seriamente limitada su aplicación industrial.

El carburo de 4ungsteno comercial con ?/ de cobalto fue producido y

comerciali%ado en +lemania en (>3?. La producción del mismo carburo empe%ó en los

estados unidos en (>3= y en #anada en (>1.

+ el mismo tiempo, los carburos duros consistían del carburo de tungsteno como base y como ligante era utili%ado el cobalto. Estos carburos exhibían un superior

desempe$o en el mecani%ado de fundiciones, materiales no ferrosos y materiales no

met"licos, pero su uso no era aconse!able con el acero.

La mayoría de los subsecuentes desarrollos en los carburos duros han sido

modificaciones de la original patente, principalmente inolucran el reempla%o de parte

o todo el carburo de tungsteno con otros carburos especialmente el carburo e titanio y@ocarburo de t"ntalo. Esto guió al desarrollo de los modernos multicarburos usados como

herramientas de corte permitiendo el mecani%ado de alta elocidad del acero

&n nueo fenómeno fue introducido con el desarrollo de los carburos

cementados, otra e% para hacer posibles las eleadas elocidades de corte. Losmateriales de corte preios del a metalurgia dependían grandemente del tratamiento

t)rmico para sus propiedades y estas propiedades podían ser destruidas por tratamientos posteriores. En altas elocidades de corte, y consecuentemente altas

temperaturas, estos productos fallaban. &n con!unto diferente de condiciones existían

con los carburos cementados. La dure%a de los carburos es mas grande que la dure%a de

la mayoría de los materiales para herramientas de corte a temperatura ambiente y su

habilidad para retener su dure%a a eleadas temperaturas, así que son adecuadas para

soportar grandes elocidades de corte.

1.%.1 !anuactura del "ar&uro

El termino carburo de tungsteno describe una familia de carburos duros usados para

herramientas de corte de metales, matrices de arios tipos, y partes sometidas a

desgaste. En general, estos materiales est"n compuestos de los carburos de tungsteno,titanium, tantalumn o alguna combinación de estos, sinteri%ados o cementados en una

matri% ligante usualmente de cobalto.

;


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!ezclado (lending) .* La primera operación despu)s de la reducción del tungsteno a

polo de metal es el me%clado del tungsteno y el carbón . +quí >; partes de tungsteno

por ? partes de carbono en peso el cual es agregado en forma de hollín esto es

conocido como lamp &lac+ *, son me%clados !untos en una recipiente especial el cual

esta continuamente rotando el cual es conocido con el nombre de &all mill. Esta

operación debe ser lleada a cabo ba!o una cuidadosa y controlada condiciones a fin deasegurar la optima dispersión de el carbono en el tungsteno.

Fig Nº.- *uipo para

mezclar el carburo mu!

conocido como ball mill

asegura una optima

dispersión de el carbono con el

tungsteno.

+ fin de proeer la necesaria resistencia, un agente ligante, usualmente elcobalto es agregado a el tungsteno en forma de polo y todo esto es lleado al ball mill

por un periodo de arios días, para formar una me%cla muy intima. &n control

cuidadoso de las condiciones de me%clado y el tiempo, debe ser e!ercido para obtener

un producto uniforme y homog)neo. El polo de carburo de tungsteno me%clado es

mostrado en la figura (.1

Fig Nº.- El polo de carburo

de tungsteno me%clado es

producido por una me%cla decarburo de tungsteno con cobalto

como ligante.


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"ompactado ("ompacting)' El m)todo mas común inolucra el uso de matrices,

hechos de la forma del producto deseado. El tama$o de la matri% debe ser mas grande

que el tama$o del producto final terminado para permitir la contracción final que toma

lugar despu)s del proceso de sinteri%ación. Estas matrices son costosas por lo tanto un

numero lo suficientemente eleado !ustificarían su manufactura.

Fig Nº.- Equipo usado para compactar los

carburos conocido con el nombre de pill

press, es usado para producsir carburos con

diferentes formas.

El equipo usado para compactar es conocido como pill press y es mostrado enla figura (.;. En la figura (. podemos apreciar diferentes formas que se pueden

obtener.

Fig Nº1.+.- 9arios carburos

compactados los cuales son

producidos por matricesespeciales montadas en el pill

press.

?


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0i la cantidad no es lo suficientemente alta, se puede compactar una briqueta, la

cual puede ser cortada despu)s usualmente despu)s de la pre- sinteri%ación* en

peque$as unidades y lleadas a la forma requerida, y teniendo siempre presente el

margen que se le debe dar por el fenómeno de contracción. Las presiones ordinarias

usadas en estas operaciones de compactado en frió son de alrededor de 1 psi.9arios carburos preformados son mostrados en la figura (.?

Fig Nº1.,.- &i la cantidad no es tan alta lasbri*uetas pre sinterizadas son llevadas a la

forma re*uerida.

&n segundo m)todo es el de compactación en caliente de los polos en matrices

de grafito en la temperatura de sinteri%ación. :espu)s de enfriados las partes tienen una

dure%a muy eleada. :ebido a que el grafito es costoso, este sistema es generalmente

usado solamente cuando la parte a ser producida es demasiado grande para ser prensada en frió y sinteri%ada.

&n tercer m)todo es el usado principalmente para pie%as largas, es el llamado

m)todo de presión iso est"tica. Los polos son colocados en un recipiente flexible el

cual es suspendido en un deposito conteniendo liquido y sometido a una cierta presión

y completamente cerrado. La presión dentro del liquido es tal que debe causar la

apropiada compactación. Este sistema es enta!oso para compactar pie%as grandes

porque la presión actuante sobre los polos es la misma en todas direcciones,resultando en una apropiada e uniforme compactación.

Sinterización.- La sinteri%ación del tungsteno- #obalto A#-#o* es lleada a cabo con

el cobalto como ligante pero en fase liquida. El material compactado es calentado en

una atmósfera de hidrogeno o en un horno al ació a temperaturas que se encuentran

entre los 3 a 3> grados 2ahrenheit, dependiendo de la composición. +mbostiempo y temperatura deben ser cuidadosamente a!ustados en combinación para un

control optimo sobre las propiedades y la geometría. El compactado se contraer"

aproximadamente (?/ en sus dimensiones lineales, o ;/ en olumen. El grado de

B


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contracción depende de arios factores incluyendo tama$o de la partícula de los

polos y el grado de la composición. #ontrolar el tama$o y la forma es m"s

importante y es menos predecible durante el ciclo de enfriamiento. Esto es

particularmente cierto con aquellos grados de carburos cementados con altos contenidos

de cobalto.

Fig Nº1..- Diagrama

s*uem#tico de el

proceso de

manufactura de

los carburos de

tungstenocementados

#omo elcobalto es menos denso que el tungsteno, eso ocupa una gran parte de el olumen

que seria indicado por el porcenta!e de contenido de cobalto y porque el cobalto

contiene generalmente una mas cantidad de

masa en fase liquida, un cuidado extremo esrequerido para controlar y predecir con

precisión la magnitud y dirección decontracción. 2igura (.B muestra partes de

carburos siendo cargadas hacia el horno para

su sinteri%ación.

Fig Nº1./.- 0arburos siendo cargados a el

%orno donde son calentados entre + !2 ºF.

=


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&n esquema m"s detallado de el proceso de manufactura es mostrado en la figura

(.=.

1.%.2 "lasiicación de las -erramientas de "ar&uro.* Estos son clasificados en tres

grandes categorías.

Crado :esgaste ' &sados primariamente en matrices, maquinas y guías para

herramientas, y en cualquier situación donde la resistencia al desgaste es requerida.

Crado Dmpacto ' 4ambi)n usado para matrices particularmente para estampado y for!a,

y en herramientas tales como cabe%as fresadoras usadas en minería.

Crado


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materiales aleantes tal como el carburo de t"ntalo y el carburo de titanium ofrece

muchos beneficios.

La m"s significatia contribución del carburo de titanio es que reduceel cratering de la

herramienta por consiguiente disminuye la tendencia de la iruta larga a erosionar la

superficie de la herramienta.

La mas significatia contribución de carburo de tantalo es que incrementa la dure%a encaliente de la herramienta la cual, en torno, reduce la deformación termica. 9ariando la

cantidad de ligante de cobalto en el material grandes efectos ambos en los grados de

fundicion y acero de tres maneras. #obalto es mas sensitio a el calor que el carburo

alrededor de el. El #obaltoes mas sensitio a la abrasión y a la soldadura de la iruta.

5or lo tanto si el cobalto esta presente la herramienta se ensuai%a, haciendola mas

sensitia a la deformación por calor, al desgastes abrasio, y la soldadura de la iruta la

cual causa el cratering. 5or otro lado el cobalto es mas resistente que el carburo. 5or lo

tanto mas cobalto me!ora la resistencia de la herramienta al impacto. La resistencia de

un carburo es expresada en terminos de Esfuer%o de rotura transersal4ranserse

Fupture 0trengthG 4F0*

2igura (.>. El m)todo usado para medir el Esfuer%o de Fotura transersal 4F0* es

mostrado así como la relación que existe con el contenido de cobalto.

La figura (.> muestra como el Esfuer%o de rotura transersal es medido. La tercera

diferencia entre el grado fundición y el grado acero de las herramientas de corte es el

tama$o de grano del carburo. Este tama$o es controlado por el proceso dentro del Hall

Mill. 4res son las excepciones, tales como carburos de grano peque$o, pero

generalmente grano mas peque$o es el m"s duro. Mientras a grano mas grande tenemosmayor resistencia tenacidad.*. Crano de carburo a (x es mostrado en las siguientes

figuras.

(


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Muchos manufacturadores producen y distribuyen cartas mostrando una comparación

de sus carburos con otros manufacturadotes. Estos no son cartas equialentes , aunque

ellas pueden indicar una equialencia con otros manufacturadotes. #ada

manufacturador sabe que carburo es me!or y solamente el manufacturador de ese

carburo específico puede precisar el lugar que le correspondería en la clasificación #.

Muchos de los manufacturadotes, especialmente los que est"n fuera de los Estados&nidos no usan la clasificación tipo #.

2igura (.(3. #lasificación, applicación, caracteristicas, y propiedades tipicas del corte

metalico para los carburos.

(.11 Carburos recubiertos

Mientras los recubrimientos para carburos han estado existido desde la d)cada del ?

ellos no han alcan%ado todo su potencial sino hasta mediados de los B. #omo las

productores ganaron experiencia en producir estos recubrimientos, ellos empe%aron a

darse cuenta de que el recubrimiento era tan bueno como la base del carburo conocido

como sustrato*.Es aconse!able considerar carburos recubiertos para la mayoría de aplicaciones. #uando

los carburos recubiertos, con el correcto filo usado para la correcta aplicación eso

generalmente muestra un me!or desempe$o que cualquier carburo no recubierto. La

micro estructura de un carburo recubierto es mostrada a ( x de aumento en la figura.

(3


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2igura (.(1. Microestructura ode un carburo recubierto a (J de aumento #ourtesy

of ennamental Dnc.*

7umeroso tipos de materiales para recubrimientos son usados cada uno para una

aplicación específica. Es importante obserar los pro y los contras en la aplicación de

dichos carburos. La mayoría de materiales usados para recubrir son'

• #arburo de 4itanio

• 7itruro de 4itanio

• Fecubrimiento de #er"mico

• Fecubrimiento de :iamante

• #arbo 7itruro de 4itanio

En adición, combinaciones de multicapas de estos materiales son usadas. Lamicroestructura de una multicapa de un carburo recubierto a (x de aumento es

mostrada en la figura.

(1


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2igura (.(;. Microestructura de una carburo con recubrimiento multicapa a (x de

aumento.#ourtesy of ennamental Dnc.*

En general el proceso de recubrimiento es lleado a cabo mediante :eposición

Nuímica de 9apor. El sustrato es colocado en una c"mara con una atmósfera

controlada teniendo una temperatura eleada. El material son el que se a a recubrir esentonces introducido en la c"mara como un apor químico. Este material es lleado y

depositado sobre la superficie del sustrato por un campo magn)tico alrededor del

sustrato. Esto toma muchas horas en la c"mara para lograr un recubrimiento de .3 a

.1 pulgadas sobre el sustrato. 6tro proceso es el de :eposición 2ísica de 9apor.

Recubrimiento de Carburo de Titanio' :e todos los recubrimientos, el carburo de

titanio es el m"s extensamente usado. El carburo de titanio es usado sobre muchos

diferentes sustratos para cortar diferentes tipos de materiales. El carburo de titanio

permite el uso de altas elocidades de corte porque tiene una gran resistencia al

desgaste abrasio y al cratering y alta resistencia al calor.

Recubrimiento Nitruro de Titanio (color oro): El nitruro de titanio es usado sobre

muchos diferentes materiales sustratos*. La enta!a primordial del nitruro de titanio es

su resistencia al cratering. 4ambi)n ofrece un incremento a la resistencia al desgaste

por abrasión y un significatio incremento a la resistencia al calor permitiendo altas

elocidades de corte. 4ambi)n es mas desli%ante, permitiendo que la iruta pase sobreel sin generar fricción.

Recubrimiento de Cerámico (Blac Color): El oxido de +luminio es extremadamente

duro y quebradi%o, por lo tanto no es óptimo para cortes interrumpidos, o cuando el

material tiene alguna fase dura o se quiere eliminar la primera capa de una fundición.5ero eso no quiere decir que no se usara ba!o esas condiciones puede susarse muy bien

pero se debera tener en cuenta que estara mas expuesto a falla por fatiga. +un con estaslimitaciones, el oxido de aluminio es probablemente el mas grande contribuidor en lo

que se refiere a carburos recubiertos. 5ermite el uso de elocidades de corte muy altas ,

mas que otros carburos debido asu gran resistencia al desgaste, al calor y a su

interacción química.

Recubrimiento de !iamante: &n reciente desarrollo tiene que er con el uso dediamante policristalino como recubrimiento para carburo de tungsteno. Los problemas

con respecto a la adherencia de la delgada capa de diamante al sustrato y a la diferencia

de expansión t)rmica entre el diamante y el sustrato. La delgada capa de diamante ahora

esta disponible ya sea por 59: o el #9:. El carburo recubierto con diamante es

efectio en maquinado de materiales abrasios, tales como las aleaciones de aluminio

conteniendo silicio, fibra refor%ada, y grafito. Me!orando la ida de la herramientatanto como ( eces sobre otros carburos recubiertos.

(;


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Recubrimiento de Carbo " Nitruro de Titanio: (Color Ne#ro Recubrimeinto en

multicapas). 7ormalmente aparece el #arbo nitruro de titanio como capa intermedia

de 3 o 1 capas de recubriemitos. El rol del carbonitruro de titanio es de neutralidad,

ayudando a las otras capas a enla%arse como una estructura en forma de s"ndOich.

6tras multicapas son desarrolladas para el mecani%ado efectio del acero inoxidable y

aleaciones aeroespaciales. Fecubrimientos a base de cromo tales como el carburo decromo han sido desarrollados para el mecani%ado de materiales suaes como el

aluminio, cobre y titanio.

#uando se compra el costo entre un carburo recubierto y uno sin recubrimiento hay

una peque$a diferencia cuando los beneficios de los grados recubiertos son

considerados. 5orque los carburos recubiertos son mas resistentes al desgaste por

abrasión, cratering y al calor por eso su ida se extiende, reduciendo el reempla%o y el

costo. +dem"s permiten una operación en latas elocidades, reduciendo los costos de la

producción.

4odos los carburos tienen un filo redondeado para preenir el crecimiento en la puntasdel carburo del recubrimiento, cuando se le esta aplicando el proceso. Esto se explica

f"cilmente por que en las parte puntiaguadas es donde tiende a acumularse el

recubrimiento durante el proceso. El filo es usualmente muy ligero y en realidad

extiende la ida de la herramienta. 7unca debe afilarse un carburo recubierto.

1. "er/micos "ermets

El 6xido de +luminio cer"mico por excelencia, para las herramientas de corte fue el

primero en desarrollarse en +lemania cerca de (>;. Mientras los cer"micos fueron

lentamente desarrollados como materiales de corte, aances reali%ados desde la mitad

de los B han me!orado grandemente su utilidad. #ermets son b"sicamente unacombinación de cer"micos y carburo de titanio. La palabra cermet deria de los

ocablos cer"mico y metal.

$erramientas a base de Ceramicos: 0on materiales no metalicos. Esto los coloca en

una categoría enteramente diferente que los


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granos de oxido de aluminio son presionados !untos, ba!o grandes presiones pero a una

temperatura ba!a. Los billets son entonces sinteri%ados para lograr la union necesaria.

Este procedimientos es similar a la manufactura del carburo, excepto que el material

ligante que se usa no es met"lico. Mientras que ambos tipos tienen dure%a similar, el

presionado en frió es ligeramente mas duro y el presionado en caliente tiene mas 4F0.

.

2igura (.(. 9arios tama$os y formas de cer"micos presionados en caliente y en frió

#ourtesy Creenleaf #orp.*

La fragilidad o la relatia resistencia de los materiales cer"micos es su mas grande

desenta!a cuando ellos son comprados con el


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recomendaciones son muy optimistas. 5ara usar el cer"mico exitosamente, muchos

factores hay que tener en cuenta K material a traba!ar, la capacidad de la maquina y en

general las condiciones correcta de mecani%ado. +lta rigide% de la maquina y de los

portaherramientas son demasiado importantes para la aplicación de cer"micos. Estos

tienes gran resistencia 4F0*. +dem"s son ofrecidos con geometría positia y aun con

rompeiruta en su superficie.

$erramientas a base de Ceramicos: 0u proceso de producción es similar to el proceso

usado para los cer"micos presionados en caliente. Los materiales aproximadamente

B/ de cer"mico y 1 de carburo de titanio, son presionados en billets ba!o

extremadamente altas presiones y temperatura. :espu)s de la sinteri%ación los billets

son cortados a el tama$o deseado. :espu)s es lleado a operaciones de rectificado para

su tama$o final y la preparación de su filo, completando asi su manufactura.

La resistencia de cermet es m"s grande que los cer"micos presionados en caliente. 5or

eso los cermet se desempe$an me!or en corte interrumpidos. 0in embargo cuando

comparamos los cer"micos sólidos, la presencia del 1/ de carburo de titanio en loscermets hace que ba!e su dure%a en caliente y su resistencia al desgaste abrasio. La

dure%a en caliente y la resistencia al desgaste abrasio del cermet son altas comparadas

con las del


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+lgunos herramientas de corte diamantadas est"n hechas de una compactación de

cristales muchos cristales presionados para estar !untos* entrela%ados en una base o

matri% de carburo. 2ig (.(?*. Estas herramientas de corte a base de diamantes deberían

solamente ser usadas para ligeros acabados o cortes de alta presión sobre una

superficie. Los aances a utili%ar deberían ser muy ligeros y las elocidades son

usualmente arriba de pie por minuto. La rigide% de la maquina herramienta y sumonta!e es critico debido a que este tipo de herramientas son extremadamente duras y

fr"giles.

itruro de oro "u&ico .* Es similar al diamante en su estructura policristalina y es

tambi)n en la%ado a una base de carburo. #on la excepción del titanio, o aleaciones a

base de titanio.

igure 1.13. :iamante 5olicristalino enla%ado a una base de carburo de arias formas y tama$os y formas (0ourtes! of

&andvi3 0oromant 0o.)

El #H7 traba!ara efectiamente como herramienta de corte para la mayoría de

materiales de traba!o. 0in embargo el uso del #H7 debería ser reserado solo para

materiales muy duros y difíciles de mecani%ar, el #H7 traba!a a relatias ba!as

elocidades alrededor de ? pies por minuto y tomara pesados cortes con m"s altos

"ngulos de posición que el diamante.

El #H7 debería ser considerado como un material de acabado debido a su extremada

dure%a y fragilidad. +l igual que para el diamante la rigide% y su monta!e son críticos

en esta clase de herramienta.

4-is+er Reinorced (!ateriales Reorzados).* + fin de me!orar la desempe$o y

resistencia al desgaste de las herramientas de corte han aparecido en el Mercado losOhis8ers, que es un material compuesto que incluye como base al nitruro de silicio y@o

alumina, refor%ado con carburo de silicio fibras en forma de bigotes 4-is+er*. Estas

herramientas son efectias en mecani%ado de materiales compuestos y no ferrosos, pero

no son apropiados para el mecani%ado de hierro o acero.

(=

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