Actualmente los avances tecnológicos en varias industrias tales como la industria Automotriz, Aeroespacial, Medica, Petróleo y Gas demandan soluciones para el mecanizado de materiales los cuales son mas resistentes a la abrasión y al calor. Estos materiales prolongan la durabilidad de los componentes pero poseen un alto nivel de retos durante el mecanizado. Como una regla de Oro, la herramienta de corte necesita tener al menos 3 veces mayor dureza que el material a ser maquinado. Así, para el mecanizado de aceros endurecidos de alrededor de 700Hv, la dureza de la herramienta de corte debe ser al menos 2100Hv. Una herramienta de carburo en general tiene una Dureza de 1500Hv limitando el mecanizado de este tipo de materiales.
Tungaloy es una de las pocas compañías en el mundo del corte de metal que produce un material sinterizado llamado “CBN” (Nitruro de Boro Cúbico) el cual es un compuesto químico de boro y nitrógeno los cuales son prensados bajo presiones y temperaturas extremadamente altas con otros materiales adicionales usados como aglutinantes para darle forma al compuesto, el cual es la 2ª sustancia más dura conocida por la humanidad, después del diamante natural. Con esa dureza sobre 7000Hv y una conectividad térmica muy alta, el CBN está incrementando su uso como un material importante de las herramientas de corte para el mecanizado a alta velocidad de aceros endurecidos, materiales sinterizados, fundiciones nodulares e inconel.
Algunas características del CBN y sus beneficios como material de herramientas de corte:
| Propiedad | Beneficios |
|---|---|
| Alta dureza, cercano al diamante natural | Alta resistencia a la abrasión, haciéndolo una herramienta adecuada para el mecanizado de aceros endurecidos sobre 58HRc a altas velocidades de corte. También adecuado para fundición nodular y materiales sinterizados prolongando la vida útil comparado con las herramientas de carburo. |
| Alta resistencia a la temperatura – Alta conductividad térmica. | Cuenta con una excelente conductividad térmica, siendo un material para herramienta muy bueno para el mecanizado a altas velocidades de corte de inconel 718 y otras aleaciones de niquel. |
| Alta inercia química, incluso a altas temperaturas. | Importante propiedad, especialmente para el mecanizado de aleaciones ferrosas y termorresistentes. |
El contenido de CBN (vol. %) juega un rol crucial en las aplicaciones de mecanizado. Tungaloy produce una variedad de grados de CBN con diferente contenido de CBN desde 45% hasta un 95%. En el mecanizado de aceros endurecidos, mayor contenido de CBN incrementa la resistencia a la fractura y al choque térmico; mientras que menor contenido de CBN ofrece alta resistencia al desgaste.
Tungaloy ofrece 3 tipos de plaquitas de CBN:
- Unión ondulada de CBN (WavyJoint) – principalmente para corte severo u otras aplicaciones demandantes.
- Segmento de CBN soldado – principalmente para aplicaciones de acabado
- CBN sólido – Adecuado para alta profundidad de corte en el mecanizado de fundiciones nodulares.
Cuando mecanizas una parte con bajas profundidades de corte, las plaquitas con CBN soldado son suficiente. El CBN son pequeños segmentos, soldados en una base de Carburo el cual reduce el costo de la herramienta.
Recientemente, Tungaloy desarrollo una nueva tecnología de soldadura llamada WavyJoint (junta ondulada), la cual incrementa significativamente la superficie del área de contacto de soldadura permitiendo aplicar las plaquitas a altas velocidades, altas profundidades de corte y altos avances.
Tecnologia de Soldadura WavyJoint de Tungaloy:
Las plaquitas con la tecnología de Tungaloy innovadora y patentada WavyJoint contienen mayor masa de CBN que corre de la parte superior a la inferior de la plaquita en lugar de ser solo un pequeño segmento (observar la figura). La superficie aserrada del área de contacto de la soldadura se incrementa en un 160% lo cual mejora la fuerza de la soldadura. Esta combinación de la plaquita pueda usarse a altas velocidades de corte, es capaz de resistir altas temperaturas y puede correr a altos rangos de avance sin el riesgo de despostillamiento del filo o daño de la soldadura.
Así, la tecnología WavyJoint integra alta confiabilidad y mayor capacidad de mecanizado.
Además del contenido de CBN, el tamaño y la tecnología de soldadura, otros aspectos importantes que influencian considerablemente el rendimiento, tales como:
- Recubrimiento
- Rompevirutas
- Preparación de filo
Recubrimientos:
El conocimiento de Tungaloy, enriquecido por su constante búsqueda de nuevas tecnologías de recubrimiento ha ayudado en el desarrollo de varios grados de CBN.
Diferentes series de grados con recubrimiento y sin recubrir, son ofrecidos para diferentes materiales.
Mecanizado de Aceros Endurecidos:
Partes para las Transmisiones Automotrices.
Los nuevos grados adicionados para el mecanizado de aceros endurecidos son BXA10 y BXA20. Cuando mecanizas aceros endurecidos, el desgaste en plaquitas de CBN es principalmente por la oxidación. Esto se observa como un cráter en el filo de corte. Los grados BXA10 y BXA20 tienen una combinación única del compuesto de CBN y un recubrimiento físico “PVD” multicapas para mejorar el rendimiento en el mecanizado de este tipo de partes.
Mecanizado de Fundiciones Grises y Nodulares:
Mecanizado de componentes para equipo y partes automotrices de fundición gris y nodular.
Partes fundidas a través de diferentes procesos, es importante conocer el crecimiento del grano en el material. Tungaloy ofrece varios grados para el mecanizado de fundiciones grises y nodulares a altas velocidades de corte. La alta dureza de los grados de las plaquitas de CBN ofrecen alta resistencia al desgaste por abrasión (desgaste de flanco), el cual es predominante el modo de falla de la plaquita cuando se maquinan este tipo de materiales.
BXC90 – Plaquitas de CBN sólido para torneado y fresado a altas velocidades de corte en fundiciones grises
BX930 – Grado de CBN sin recubrimiento para aplicaciones en fundiciones nodulares.
BX480 – Grado de CBN para operaciones de acabado en fundiciones grises; un grado ideal para operaciones de fresado en fundiciones grises.
BX910 & BX870– Grados para componentes fundidos por el método centrifugado, en operaciones de mandrinado de monobloques y camisas de cilindros.
Mecanizado de piezas sinterizadas:
Materiales sinterizados o partes de polvos metalúrgicos reemplazan rapidaménte los componentes forjados, debido a su alta homogeneidad y exactitud. Estos son altamente abrasivos y requieren de un material de la herramienta el cual pueda mantener el filo agudo par un largo tiempo. Tungaloy ofrece grados de plaquitas con alto contenido de CBN y grano fino tales como BX470 y BX480 para el mecanizado de materiales sinterizados.
Mecanizado de Aleaciones Termo Resistentes:
Aplicaciones en partes aeroespaciales, turbinas para gas y turbinas de vapor super criticas requieren el uso de materiales con alta resistencia a las temperaturas. Similarmente, el mecanizado de bombas que manejan compuestos químicos y otros compuestos como ácidos, son resistentes a la corrosión o muestran inercia química. El Inconel 718 es uno de los materiales importantes comúnmente usados en este tipo de partes. Cajas de motores, anillos y navajas son fabricadas usando inconel. Además, algunas aplicaciones en la industria del petróleo y el gas usan válvulas fabricadas con Inconel.
El grado BX815 de Tungaloy ofrece superior acabado superficial, mecanizando a altas velocidades de corte , debido a sus Propiedades de Alta Resistencia a la Oxidacion y al Calor. El aglutinante con alto contenido de aluminio ayuda a este grado a lograr estas propiedades mientras dispersa correctamente partículas de zirconia ofreciendo Alta Resistencia a la Fractura.
Preparaciones de Filo:
La preparación del filo o el honeado en el filo de corte, juega un papel importante en controlar el daño de la plaquita durante el proceso de mecanizado. Como se explico anteriormente, el desgaste tipo cráter es una de las principales fallas en las plaquitas de CBN. Una apropiada preparación desvía las virutas de filo correctamente y prolonga la vida útil de la plaquita. Algunas preparaciones de filo aumentan la fuerza de corte, estas son adecuadas para cortes interrumpidos pero no para operaciones de acabado o piezas delgadas. Tungaloy ofrece una amplia variedad de combinaciones de preparaciones de filo junto con recubrimientos para una solución completa a los problemas en el mercado.
Rompevirutas:
Partes endurecidas por proceso de inducción, ofrecen diferentes retos en términos de control de virutas. Tungaloy ofrece geometrías de rompevirutas rectificados tales como HF y HM o geometrías de rompevirutas realizados por medio de rayos laser como HP y HS los cuales permiten el control de virutas fácilmente y también ayudan a mantener tolerancias cerradas de la superficie de la pieza mecanizada. Todos los rompevirutas están disponibles en el recubrimiento apropiado para cada aplicación.
Geometrias:
Además de las geometrías estándar ISO, Tungaloy ofrece algunas geometrías ingeniosas, las cuales ofrecen un mayor claro entre la plaquita y la pieza, ayudando en mejorar la evacuación de virutas y acelerar la disipación del calor. Por ejemplo, una plaquita con 70° de ángulo en lugar de 80° que tienen las plaquitas tipo “C”. Estos 5° ayudan a incrementar el claro en operaciones de careado o ayudan a la formación y evacuación de virutas en el torneado exterior.
Verifica y prueba las vastas soluciones de Tungaloy para el mecanizado a altas velocidades de corte de aceros endurecidos, fundiciones nodulares, materiales sinterizados y aleaciones termorresistentes, con el compromiso de continuar mejorando nuestros productos para una gratificante experiencia de nuestros clientes.
Tungaloy, como líder en el mercado del corte de metal, con sus ideas y productos únicos e ingeniosos continuaran dirigiéndose a ofrecer las mejores soluciones de plaquitas de CBN para cada aplicación en especifico.
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