Herramientas de corte de aluminio: La guía definitiva

¿Se ha preguntado alguna vez cómo los metales ligeros impulsan nuestro mundo moderno? Este artículo se sumerge en el aluminio y explora sus propiedades únicas y sus diversas aplicaciones. Desde aviones hasta cohetes espaciales, descubra cómo la elección de las herramientas de corte adecuadas puede ser decisiva en sus proyectos con aluminio. Prepárese para mejorar sus conocimientos y habilidades en el manejo de este versátil material.

Índice

Breve descripción del aluminio y sus aplicaciones

El aluminio, con una densidad de 2,7 g/cm³ (aproximadamente un tercio de la del acero o el cobre), ofrece una excelente combinación de propiedades. Presume de una gran ductilidad y una conductividad eléctrica aproximadamente 61% la del cobre, al tiempo que pesa sólo un tercio y suele ser más rentable.

Estas características hacen que el aluminio sea ideal para numerosas aplicaciones eléctricas, como líneas de transmisión de alta tensión, cables y componentes de las industrias electrónica y de telecomunicaciones.

Mientras que el aluminio puro tiene una resistencia relativamente baja, las aleaciones de aluminio presentan propiedades mecánicas significativamente mejoradas, como la relación resistencia-peso y la dureza. Esta versatilidad ha llevado a su adopción generalizada en diversos sectores.

En la industria del transporte, las aleaciones de aluminio se utilizan ampliamente en fuselajes y estructuras de aviones, paneles de carrocería y componentes de chasis de automóviles, vagones de trenes de alta velocidad y superestructuras de buques marinos. Su combinación de peso ligero y alta resistencia contribuye a mejorar la eficiencia y el rendimiento del combustible.

Además, el sector aeroespacial depende en gran medida de las aleaciones avanzadas de aluminio para componentes críticos de cohetes espaciales, naves espaciales y satélites. Estas aleaciones ofrecen la resistencia y la estabilidad térmica necesarias para soportar las condiciones extremas del espacio, mientras que su baja densidad ayuda a minimizar los costes de lanzamiento.

Importancia de las herramientas de corte adecuadas para el aluminio

Seleccionar las herramientas de corte adecuadas para el aluminio es crucial para lograr una alta precisión y una calidad superior en las operaciones de mecanizado, al tiempo que se satisfacen los diversos requisitos de corte de los distintos grados de aleación de aluminio. La elección de la herramienta adecuada no solo garantiza un rendimiento óptimo, sino que también influye significativamente en la eficiencia y rentabilidad globales del proceso de fabricación.

Las herramientas de corte de calidad profesional, cuando se seleccionan adecuadamente, permiten una eliminación precisa del material de acuerdo con las necesidades específicas del proyecto, minimizando los residuos y evitando posibles pérdidas de material o problemas de calidad. Esta precisión es especialmente importante cuando se trabaja con aleaciones de aluminio de alto valor o componentes con tolerancias estrechas.

Optar por herramientas de corte de fabricantes reputados garantiza un rendimiento constante y eficaz durante todo el proceso de mecanizado. Estas herramientas están diseñadas para ofrecer una funcionalidad fiable y mantener la estabilidad en diversas condiciones de corte, lo que reduce significativamente el riesgo de fallos inesperados o peligros para la seguridad. El diseño fácil de usar de las herramientas de calidad profesional también simplifica el manejo, lo que permite un proceso de producción más ágil y sin preocupaciones.

Además, las herramientas de corte de alta calidad están diseñadas para resistir los retos específicos que plantea el mecanizado del aluminio, como la formación de bordes acumulados y la generación de calor. A menudo cuentan con recubrimientos o geometrías especializados que mejoran la evacuación de virutas, reducen la fricción y prolongan la vida útil de la herramienta, factores críticos cuando se trabaja con la tendencia del aluminio a adherirse a los filos de corte.

Al invertir en las herramientas de corte adecuadas, los fabricantes pueden garantizar un rendimiento constante en una amplia gama de entornos de trabajo y exigencias de aplicación. Esta versatilidad es esencial para los talleres que manejan diversos proyectos de aluminio, desde componentes aeroespaciales hasta piezas de automoción.

En las siguientes secciones, le proporcionaremos una guía completa para ayudarle a seleccionar las herramientas de corte más adecuadas para sus proyectos específicos de mecanizado de aluminio, teniendo en cuenta factores como las propiedades de la aleación, los parámetros de corte y los requisitos de producción.

El aluminio y sus propiedades únicas

El aluminio destaca por su excepcional ligereza y su gran resistencia a la corrosión. Este versátil metal posee varias características distintivas que lo hacen inestimable en diversas aplicaciones industriales:

  1. El aluminio tiene una densidad extraordinariamente baja, de sólo 2,7 g/cm³. Aunque es relativamente blando en su forma pura, puede alearse para crear una amplia gama de materiales de alto rendimiento, como el aluminio de alta resistencia, el aluminio de ultra alta resistencia, el aluminio resistente a la corrosión y las aleaciones de aluminio fundido. Estas aleaciones amplían considerablemente la utilidad del aluminio en diversos sectores.
  2. En términos de conductividad eléctrica, el aluminio es uno de los materiales más eficaces, sólo superado por la plata, el cobre y el oro. Aunque su conductividad es aproximadamente 61% la del cobre, la densidad del aluminio es sólo un tercio de la del cobre. Por consiguiente, al transmitir una corriente eléctrica equivalente, los conductores de aluminio pesan sólo la mitad que los de cobre. Esta ventaja de peso hace que el aluminio sea especialmente atractivo para aplicaciones de transmisión y distribución de energía. La película de óxido que se forma naturalmente en la superficie del aluminio no sólo proporciona una excelente resistencia a la corrosión, sino que también ofrece cierto grado de aislamiento eléctrico. Estas propiedades hacen del aluminio un material preferido en la industria de fabricación eléctrica, la producción de alambres y cables y el sector electrónico.
  3. El aluminio presenta una ductilidad excepcional, situándose en tercer lugar tras el oro y la plata. A temperaturas de entre 100°C y 150°C, puede transformarse en láminas ultrafinas de menos de 0,01 mm de grosor. Esta extraordinaria conformabilidad permite producir láminas de aluminio ampliamente utilizadas en aplicaciones de envasado, desde cigarrillos y golosinas hasta productos farmacéuticos. Además del papel de aluminio, su ductilidad permite fabricar alambres finos, varillas y una amplia gama de productos laminados. Esta versatilidad en el conformado hace que el aluminio sea adecuado para aplicaciones que van desde componentes estructurales hasta piezas complejas de ingeniería de precisión.

Tipos de herramientas de corte de aluminio

Herramientas manuales

1. Sierras para metales

Una sierra de arco es una herramienta de corte formada por un bastidor y una hoja, que se utiliza habitualmente en el trabajo de la madera en obras de construcción.

2. Tijeras de aviación

Las tijeras de aviación están fabricadas en acero de aleación resistente y son adecuadas para cortar materiales finos. chapa metálicade aluminio, plástico y otros materiales. Las hay de corte a la izquierda, a la derecha y rectas. La calidad de las tijeras afecta al tipo de cuchillas que tienen.

3. Nibblers

Las mordazas son herramientas mecánicas utilizadas habitualmente en modelismo para cortar plástico o metal en los puntos de conexión, lo que ahorra tiempo y esfuerzo en comparación con la torsión manual.

Tienen forma de tijera con cabezas más pequeñas y gruesas que las tijeras normales, similares a la mitad posterior de unos alicates. Algunas pinzas están diseñadas para cortar alambres, mientras que otras tienen la función de pelar alambres.

Herramientas eléctricas

1. Sierras circulares

Una sierra circular es una herramienta dentada utilizada para acero de corte. Las sierras circulares para metal pueden cortar fácilmente el acero, igual que se corta 2×4 con un tubo tradicional.

En comparación con los productos anteriores, las sierras circulares utilizan materiales y diseños de dientes exclusivos que permiten un corte más rápido del metal, un mejor manejo de la viruta y la ausencia de transferencia de calor durante el proceso de corte.

2. Rompecabezas

Las sierras de calar son máquinas de aserrado en las que la hoja está montada sobre una guía deslizante (o rodillo) que se desplaza por la pista. El proceso de aserrado se realiza mediante un mecanismo de alimentación.

3. Sierras de cinta

Las sierras de cinta son máquinas-herramienta utilizadas para cortar diversos materiales metálicos. Se clasifican en horizontales y verticales según su estructura, y en semiautomáticas, totalmente automáticas y Tipos de CNC según su función.

Las sierras de cinta horizontales pueden dividirse a su vez en los tipos de doble columna y de tijera.

4. Fresadoras CNC

Las fresadoras CNC pueden realizar talla en relieve, talla plana, talla hueca y otras tareas en aleaciones de aluminio, cobre, madera eléctrica, madera, jade, vidrio, plástico, acrílico y otros materiales. Tienen una alta velocidad de tallado y precisión.

Materiales para herramientas

1. Acero rápido (HSS)

El acero rápido es un tipo de acero para herramientas de alta aleación con elementos de aleación añadidos como tungsteno, molibdeno, cromo, vanadio, etc. Tiene una gran resistencia y tenacidad, así como cierta dureza y resistencia al desgaste, lo que lo hace adecuado para diversos requisitos de las herramientas de corte.

El proceso de fabricación de las herramientas HSS es sencillo, y pueden afilarse fácilmente hasta obtener un filo cortante.

Por lo tanto, a pesar de la aparición de varios tipos nuevos de materiales para herramientas, las herramientas de HSS siguen representando una gran proporción en el corte de metales. Son adecuadas para el mecanizado de metales no ferrosos y aleaciones de alta temperatura.

Debido a sus propiedades antes mencionadas, las fresas para vástagos de fundición, fresado de ranuras transversales y fresado de ranuras de expansión en el mecanizado de pistones utilizan material HSS, mientras que las brocas están hechas de HSS.

2. Carburo

El carburo se fabrica por pulvimetalurgia a partir de carburos metálicos difíciles de fundir (como WC, TiC, TaC, NbC, etc.) y aglutinantes metálicos (como Co, Ni, etc.).

Dado que los carburos tienen altos puntos de fusión, gran dureza, buena estabilidad química y estabilidad térmica, la dureza, la resistencia al desgaste y la resistencia al calor de los materiales de carburo son muy elevadas.

La dureza común del carburo es 89~93HRA, superior a la del HSS (83~86,6HRA). A 800~1000℃, todavía puede realizar el corte. A 540℃, la dureza del carburo es de 82~87HRA, y a 760℃, la dureza aún puede mantenerse en 77~85HRA.

Por lo tanto, el rendimiento de corte del carburo es mucho mejor que el del HSS, y la durabilidad de la herramienta puede mejorarse de varias a decenas de veces. Cuando la durabilidad es la misma, la velocidad de corte se puede aumentar 4~10 veces.

En la actualidad, nuestra empresa utiliza principalmente YG6 y YGX en la clase WC-TiC-Co de herramientas de carburo. YT15 y otros carburos en la clase WC-TiC-Co se utilizan para el mecanizado en bruto, semi-acabado, y algunos procesos de acabado en el mecanizado de pistones.

3. Diamante policristalino (PCD)

El diamante es actualmente el material mineral más duro conocido, con la mejor conductividad térmica. Su desgaste en fricción con diversos metales y materiales no metálicos es sólo de 1/50 a 1/800 del del carburo, lo que lo convierte en el material ideal para fabricar herramientas de corte.

Sin embargo, los diamantes naturales monocristalinos sólo se utilizan para el mecanizado de ultraprecisión de joyas y determinados metales no ferrosos.

Aunque empresas como De Beers y Sumitomo Electric han logrado la producción industrial de diamantes artificiales monocristalinos de grandes partículas, aún no han entrado en una fase de aplicación extensiva.

El filo de corte de una herramienta de diamante es extremadamente afilado (lo que es importante para cortar virutas de sección transversal muy pequeña), y la rugosidad del disco es pequeña, con un coeficiente de fricción bajo. El proceso de corte no produce fácilmente grumos de viruta, lo que se traduce en una elevada calidad superficial durante el mecanizado.

En el mecanizado de metales no ferrosos, la rugosidad superficial puede alcanzar Ra0.012µm, y la precisión de mecanizado puede alcanzar IT5 o superior.

Existen tres tipos de herramientas de diamante: herramientas de diamante monocristalino natural, herramientas de diamante policristalino artificial integral y herramientas de diamante compuesto.

Debido a su elevado coste, las herramientas de diamante natural se utilizan menos en la producción real. Los diamantes artificiales se forman por transformación del grafito a alta temperatura y presión mediante la acción de catalizadores de aleación.

Los álabes compuestos de diamante se forman sinterizando una capa de diamante de aproximadamente 0,5~1µm de grosor sobre un carburo de cemento sustrato mediante procesos avanzados como la alta temperatura y la alta presión.

Este material utiliza carburo de cemento como sustrato, y sus propiedades mecánicas, conductividad térmica y coeficiente de dilatación son similares a los del carburo cementado.

Los cristales de diamante del abrasivo de diamante policristalino artificial sobre el sustrato están dispuestos de forma irregular, y su dureza y resistencia al desgaste son uniformes en todas las direcciones.

El diamante policristalino (PCD) se forma por sinterización de microcristales de diamante artificial tamizados a alta temperatura y presión. Durante el proceso de sinterización, la adición de aditivos permite la formación de puentes de unión entre los cristales de diamante, compuestos principalmente de TiC, SiC, Fe, Co y Ni.

Los cristales de diamante están fuertemente incrustados en un fuerte esqueleto formado por el puente estructural, que se mantiene unido mediante enlaces covalentes, lo que mejora enormemente la resistencia y tenacidad del PCD.

Su dureza es de unos 9000HV, la resistencia a la flexión es de 0,21~0,48GPa, la conductividad térmica es de 20,9J/cm-sµ℃, y el coeficiente de expansión térmica es de 3,1×10-6/℃.

La mayoría de las herramientas de corte de PCD utilizadas actualmente son compuestos de PCD y sustratos de carburo cementado, con una capa de PCD sinterizada sobre el sustrato de carburo cementado.

El grosor del PCD es generalmente de 0,5 mm y 0,8 mm, y debido a la conductividad del puente de unión del PCD, es fácil de cortar en varias formas y hacer varias herramientas, y el coste es mucho menor que el de los diamantes naturales.

El diamante policristalino (PCD) puede mecanizar diversos metales no ferrosos y materiales no metálicos de alto rendimiento extremadamente resistentes al desgaste, como aluminio, cobre, magnesio y sus aleaciones, carburo, plásticos reforzados con fibra, materiales compuestos a base de metal, materiales compuestos a base de madera, etc.

El tamaño medio de las partículas de diamante en el material de la herramienta PCD es diferente, lo que afecta a su rendimiento de forma distinta.

 Cuanto mayor es el tamaño de las partículas, mayor es su resistencia al desgaste. En cantidades similares de procesamiento del filo de corte, cuanto menor sea el tamaño de las partículas, mejor será la calidad del filo de corte.

Las herramientas PCD con tamaños de partícula de 10~25µm pueden utilizarse para el corte a alta velocidad de aleaciones de silicio-aluminio con un contenido de Si de 12~18 a velocidades de 500~1500m/min, mientras que las PCD con tamaños de partícula de 8~9µm se utilizan para procesar aleaciones de aluminio con un contenido de Si inferior a 12%.

 Para el mecanizado de ultraprecisión, deben seleccionarse herramientas de PCD con partículas de menor tamaño. La resistencia al desgaste del PCD se debilita a temperaturas superiores a 700℃ porque su estructura contiene Co metálico, que favorece la "reacción inversa" de transformación del diamante en grafito.

El PCD tiene una buena resistencia a la fractura y puede realizar cortes intermitentes. Puede fresar aleaciones de aluminio con un contenido de Si de 10% a una velocidad de 2500m/min.

La alta dureza, la resistencia al desgaste, la conductividad térmica y el bajo coeficiente de fricción de los materiales de diamante pueden lograr una alta precisión, una alta eficiencia, una alta estabilidad y una alta suavidad superficial en el procesamiento de metales no ferrosos y materiales no metálicos resistentes al desgaste.

Al cortar metales no ferrosos, la vida útil de las herramientas de corte de PCD es decenas o incluso cientos de veces superior a la de las de metal duro cementado.

4. Nitruro de boro cúbico (CBN)

El nitruro de boro cúbico (CBN) es un nuevo tipo de material sintético artificial desarrollado en la década de 1950. Tiene gran dureza y buena resistencia al desgaste, y se utiliza ampliamente en la industria del mecanizado.

El nitruro de boro cúbico policristalino (PCBN) se fabrica sinterizando micropolvo de CBN con una pequeña cantidad de fase aglutinante (Co, Ni o TiC, TiN, Al203) y un catalizador a alta temperatura y presión.

Tiene gran dureza (la segunda después del diamante) y resistencia al calor (1300~1500℃), excelente estabilidad química, estabilidad térmica (hasta 1400℃) y conductividad térmica mucho mayores que las herramientas de diamante, bajo coeficiente de fricción, pero menor resistencia.

En comparación con el diamante, las ventajas destacadas del PCBN son una estabilidad térmica mucho mayor, de hasta 1200℃ (el diamante es de 700~800℃), y puede soportar mayores velocidades de corte; otra ventaja destacada es su gran inercia química, que no reacciona con metales ferrosos a 1200~1300℃ y puede utilizarse para procesar acero.

Por lo tanto, las herramientas PCBN se utilizan principalmente para el procesamiento eficaz de materiales negros difíciles de mecanizar.

Además de las características anteriores, las herramientas PCBN también presentan las siguientes ventajas:

(1) alta dureza, especialmente adecuada para el mecanizado de acero templado y revenido con un HRC igual o superior a 50, aleaciones resistentes al calor con un HRC igual o superior a 35, y hierro fundido gris con un HRC igual o inferior a 30 que son difíciles de mecanizar con otras herramientas;

(2) en comparación con las herramientas de carburo cementado, tienen una alta velocidad de corte y pueden lograr una alta velocidad y un corte eficiente;

(3) buena resistencia al desgaste, alta durabilidad de la herramienta (10-100 veces la de las herramientas de carburo cementado), y capaz de obtener una mejor calidad superficial de la pieza de trabajo, logrando el rectificado por torneado.

La desventaja de las herramientas PCBN es que su resistencia al impacto es peor que la de las herramientas de carburo cementado, por lo que al utilizarlas debe prestarse atención a mejorar la rigidez del sistema de proceso y evitar el corte por impacto.

El PCBN puede fabricarse en forma de cuchillas integrales o cuchillas compuestas combinadas con carburo cementado. Las cuchillas compuestas de PCBN tienen una capa de PCBN de 0,5~1,0 mm de grosor sinterizada sobre un sustrato de carburo cementado, que tiene tanto buena tenacidad como alta dureza y resistencia al desgaste.

El rendimiento del PCBN depende principalmente del tamaño de las partículas de CBN, del contenido de CBN y del tipo de aglutinante.

Según su estructura, se puede dividir a grandes rasgos en dos categorías: una está unida directamente por cristales de CBN, con alto contenido de CBN (superior a 70%), alta dureza y adecuada para el procesamiento de corte de aleaciones resistentes al calor, hierro fundido y metales sinterizados con hierro;

La otra se basa en cristales de CBN, sinterizados por aglutinantes cerámicos (principalmente TiN, TiC, TiCN, AlN, Al203, etc.), con bajo contenido en CBN (inferior a 70%), baja dureza y adecuados para el mecanizado de corte de acero templado y revenido.

Las herramientas de nitruro de boro cúbico se utilizan en el torneado de ranuras de segmentos de fundición con incrustaciones de segmentos de pistón, así como en el mecanizado de moldes de contacto sólido de pistones.

5. Cerámica

Las principales ventajas de las herramientas de corte cerámicas son: alta dureza y resistencia al desgaste, con una dureza a temperatura ambiente de 91-95HRC; alta resistencia al calor, con una dureza de 80HRC a una temperatura elevada de 1200℃; y reducción mínima de la resistencia a la flexión y la tenacidad en condiciones de alta temperatura.

También presentan una gran estabilidad química, ya que la cerámica tiene poca afinidad con los metales, una buena resistencia a la oxidación a altas temperaturas y no interactúa con el acero ni siquiera a temperaturas de fusión.

Por lo tanto, hay menos adherencia, difusión, oxidación y desgaste en la herramienta de corte. Tienen un coeficiente de fricción más bajo, lo que dificulta que las virutas se adhieran a la herramienta y formen nidos de virutas.

Las desventajas de los cuchillos cerámicos son su fragilidad, baja resistencia y tenacidad, con sólo 1/2 a 1/5 de la resistencia a la flexión de las aleaciones duras.

Por lo tanto, al utilizarlas deben seleccionarse los parámetros geométricos y las cantidades de corte adecuados para evitar cargas de impacto que puedan provocar el astillado o la rotura de la hoja.

Además, los cuchillos cerámicos tienen una baja conductividad térmica, sólo de 1/2 a 1/5 de la de las aleaciones duras, con coeficientes de dilatación térmica 10-30% superiores a los de las aleaciones duras, lo que se traduce en una escasa resistencia al choque térmico.

En la actualidad, las herramientas de corte cerámicas no se han aplicado al procesamiento de pistones de aluminio.

Características esenciales de las herramientas de corte de aluminio

1. Alta dureza y resistencia al desgaste

La dureza es una característica fundamental que materiales para herramientas de corte debe poseer. Para cortar virutas de una pieza, la dureza de la herramienta debe ser superior a la del material de la pieza. La dureza del filo de las herramientas utilizadas para cortar metales suele ser superior a 60HRC. La resistencia al desgaste se refiere a la capacidad de un material para resistir el desgaste.

Generalmente, cuanto mayor es la dureza del material de la herramienta de corte, mejor es su resistencia al desgaste. Los puntos de dureza en la estructura (como carburos y nitruros) con mayor dureza, más cantidad, partículas más pequeñas y distribución más uniforme tienen mejor resistencia al desgaste.

La resistencia al desgaste también está relacionada con la composición química del material, la resistencia, la microestructura y la temperatura de la zona de fricción. La resistencia al desgaste WR puede expresarse mediante la fórmula:

WR = KIC0,5E-0,8H1,43

Donde H es la dureza del material (GPa). Cuanto mayor sea la dureza, mayor será la resistencia al desgaste.

KIC es la tenacidad a la fractura del material (MPa-m½). Cuanto mayor sea el valor de KIC, menor será la fractura del material causada por la tensión y mejor será la resistencia al desgaste.

E es el módulo elástico del material (GPa). Cuando E es pequeño, ayuda a producir menores tensiones causadas por microdistensiones debidas a los granos abrasivos, lo que mejora la resistencia al desgaste.

2. Fuerza y resistencia adecuadas

Para evitar que las cuchillas se astillen o se rompan durante su uso cuando están sometidas a grandes presiones, impactos y vibraciones durante el proceso de corte, los materiales de las herramientas de corte deben tener suficiente resistencia y tenacidad.

3. Alta resistencia al calor (estabilidad térmica)

La resistencia al calor es el principal indicador para medir el rendimiento de corte de los materiales de las herramientas de corte. Se refiere a la capacidad de un material de herramienta de corte para mantener un determinado nivel de dureza, resistencia al desgaste, resistencia y tenacidad en condiciones de alta temperatura.

Los materiales de las herramientas de corte también deben tener la capacidad de resistir la oxidación, la adhesión y la difusión a altas temperaturas, lo que significa que deben presentar una buena estabilidad química.

4. Buenas propiedades termofísicas y resistencia al choque térmico

Cuanto mejor sea la conductividad térmica del material de la herramienta de corte, más fácil será que el calor de corte se difunda fuera de la zona de corte, lo que ayuda a reducir la temperatura de corte.

Durante el corte intermitente o cuando se utiliza un fluido de corte, la herramienta sufre a menudo un fuerte choque térmico (cambios rápidos de temperatura), lo que provoca grietas en el interior de la herramienta que pueden causar su rotura.

La capacidad del material para soportar el choque térmico puede expresarse mediante su coeficiente de resistencia al choque térmico R:

R = λσb(1-µ)/Eα

Donde λ es el coeficiente de conductividad térmica, σb es la resistencia a la tracción, µ es la relación de Poisson, E es el módulo elástico y α es el coeficiente de dilatación térmica.

Un mayor coeficiente de conductividad térmica facilita la disipación del calor, reduciendo el gradiente de temperatura en la superficie de la herramienta.

Un coeficiente de dilatación térmica más bajo reduce la deformación térmica, y un módulo elástico más pequeño puede disminuir la magnitud de las tensiones alternas resultantes de la deformación térmica, contribuyendo así a mejorar la resistencia del material al choque térmico.

Se pueden utilizar materiales para herramientas de corte con buena resistencia al choque térmico fluidos de corte durante los procesos de mecanizado.

5. Buena procesabilidad

Para facilitar la fabricación de herramientas, los materiales de las herramientas de corte requieren una buena procesabilidad, como propiedades de forja, propiedades de tratamiento térmico, propiedades de deformación plástica a alta temperatura y propiedades de procesamiento de rectificado.

6. Eficiencia económica

La eficiencia económica es uno de los indicadores importantes de los materiales para herramientas de corte. Aunque los materiales para herramientas de corte de alta calidad pueden tener costes unitarios elevados, su mayor vida útil puede no traducirse necesariamente en costes elevados por componente.

Por lo tanto, a la hora de seleccionar los materiales de las herramientas de corte, hay que tener muy en cuenta su impacto económico.

Consejos para cortar aluminio con éxito

  1. Selección de la hoja de sierra óptima:

Los perfiles de aluminio, caracterizados por su menor dureza en comparación con el acero, ofrecen una relativa facilidad de corte. Sin embargo, esta propiedad también aumenta su tendencia a adherirse a las herramientas de corte. Para garantizar cortes limpios y prolongar la vida útil de las cuchillas, utilice cuchillas de metal duro con un elevado número de dientes (60-80 dientes para una cuchilla de 10 pulgadas) y un ángulo de gancho negativo. Estas características evitan la soldadura de virutas y reducen la formación de rebabas. Inspeccione y sustituya regularmente las cuchillas para mantener la eficacia y la calidad del corte.

  1. Aplicar la lubricación adecuada:

Una lubricación adecuada es crucial al cortar aluminio para evitar la formación de rebabas, mejorar el acabado superficial y prolongar la vida útil de la herramienta. Utilice un fluido de corte específico para aluminio o un lubricante sintético de alta calidad. Para obtener resultados óptimos, considere un sistema de lubricación de cantidad mínima (MQL), que proporciona una aplicación precisa de lubricante sin desperdicio excesivo. Este enfoque no sólo mejora la calidad del corte, sino que también favorece las prácticas respetuosas con el medio ambiente.

  1. Control angular de precisión:

Aunque la mayoría de los cortes de perfiles de aluminio industriales son perpendiculares, los diseños complejos suelen requerir cortes en ángulo, como ingletes de 45 grados. Para un control preciso de los ángulos, utilice una sierra CNC equipada con una mesa giratoria o una sierra de inglete específica con lectura digital de ángulos. Al programar los cortes, tenga en cuenta el grosor del material y el corte de la hoja para garantizar la precisión dimensional. Para cortes angulares repetitivos, considere la posibilidad de crear plantillas o accesorios personalizados para mantener la uniformidad en varias piezas.

Consideraciones de seguridad

  1. Antes de la operación, realice una prueba de un minuto de la máquina para garantizar un funcionamiento sin problemas e identificar cualquier problema potencial antes de comenzar el proceso de corte.
  2. Los operarios deben mantener una concentración inquebrantable durante el corte de perfiles de aluminio. Las distracciones, como mirar a su alrededor o hacer payasadas, están estrictamente prohibidas para evitar accidentes.
  3. Al cortar perfiles de aluminio, deje que la hoja de sierra alcance su velocidad de funcionamiento óptima antes de iniciar el corte. No utilice nunca la máquina sin las protecciones de seguridad adecuadas. Mantenga en todo momento una distancia de seguridad mínima de 15 cm entre las manos y la hoja de sierra.
  4. En las máquinas de corte totalmente automáticas, asegúrese de que la hoja de sierra se ha detenido por completo antes de soltar el dispositivo de sujeción del cilindro para retirar el perfil de aluminio cortado. Absténgase de limpiar las virutas de aluminio de la máquina mientras está en funcionamiento.
  5. Durante el funcionamiento de la máquina, los operarios deben colocarse a un lado de la trayectoria de corte de la hoja de sierra, nunca directamente delante. Evite alcanzar la mesa de operaciones para evitar posibles enredos o lesiones.
  6. Detenga inmediatamente las operaciones y apague la máquina si se produce cualquier fenómeno anormal, como humo, ruidos inusuales, calor excesivo o chispas. Haga que un técnico cualificado inspeccione y repare la máquina antes de reanudar el funcionamiento.

La seguridad en la producción es una responsabilidad colectiva que se extiende a toda la fábrica. Requiere un estricto cumplimiento de los protocolos y principios de procesamiento, formación periódica de los empleados en materia de seguridad y medidas proactivas para mitigar riesgos innecesarios.

Dado el considerable peso de los perfiles de aluminio, las operaciones de corte deben ser realizadas por un equipo de al menos dos personas para garantizar una manipulación segura y unos procesos de corte fluidos. Este enfoque minimiza el riesgo de lesiones por esfuerzo y mejora la eficiencia operativa general.

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Shane
Autor

Shane

Fundador de MachineMFG

Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.

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