ISO 9001:2015 ¿Qué hay de nuevo?
En nuestro pasado post sobre Aceros Especiales, comentábamos las diferentes familias que presentaban estos tipos de acero. Entre ellas, nos encontrábamos con el tipo de acero que hoy abordamos.
Consideramos un acero de fácil mecanización cuando presenta una alta maquinabilidad, es decir, cuando puede ser fácilmente mecanizado mediante arranque de viruta.
¿Por qué nos interesa elaborar aceros de alta maquinabilidad?
Los procesos de mecanización por arranque de viruta, permiten obtener piezas de alta complejidad y precisión dimensional, sin embargo para poder elaborar largas series de piezas a un coste aceptable se necesita poder fabricar a altas velocidades.
Mayor vida de la herramienta, mayor caudal de arranque durante la mecanización, mayor calidad en el acabado de la pieza, y un fácil desprendimiento y eliminación de la viruta, son factores que se dan con una mayor maquinabilidad del acero, permitiendo mayores velocidades de mecanizado.
En este punto, tenemos que destacar el sector del decoletaje: mecanizadores de piezas de revolución donde se alcanzan las más eficientes producciones gracias a los procesos automáticos de alimentación y mecanizado, y a los aceros de fácil mecanización empleados.
Aceros de fácil mecanización
Estos aceros se encuentran definidos en la norma EN10087. Básicamente son aceros al carbono con alto contenido de azufre o de azufre y plomo. Se dividen en aceros no destinados a ningún tratamiento, para cementación, o destinados a temple y revenido.
No obstante, otros aceros que no están incluidos en esta norma, se consideran de maquinabilidad mejorada modificando su composición mediante la adicción de azufre y/o plomo; materiales tan dispares como aceros al carbono no aleados y aceros inoxidables presentan mejor maquinabilidad cuando contienen un porcentaje de azufre en peso superior al 0,015%.
En el caso de algunos aceros al carbono, se puede adicionar además hasta un 0,35% de plomo para mejorar su maquinabilidad.
Mecanismo para mejorar la maquinabilidad del acero.
La adición de elementos como el azufre y el plomo, generan inclusiones que mejoran la lubricación de la herramienta durante el proceso de corte, favoreciendo a su vez la rotura de la viruta por enfragilizar el acero; esta enfragilización se potencia con la adicción de fósforo.
Los sulfuros de manganeso son los principales artífices de la fácil mecanización del acero, por lo que los aceros de fácil mecanización presentan altos contenidos de azufre y manganeso para su formación.
También se pueden adicionar otros elementos como el selenio o teluro para mejorar la morfología de esas inclusiones.
Algunos aceros de fácil mecanización (norma EN10087)
Algunos aceros con maquinabilidad mejorada
Otros factores además de la composición química a tener en cuenta para mejorar la maquinabilidad
Debemos de tener en cuenta que en función de su microestructura, los aceros pueden tener un mejor o peor comportamiento ante el arranque de viruta. Por ello el estado y acabado del acero influyen sobre la maquinabilidad:
- El acero, en estado de recocido, presenta mejor maquinabilidad por presentar una estructura más homogénea y “suave” a otros aceros que pueden ser excesivamente duros.
- El acero calibrado mediante estirado en frío, también puede presentar una mayor maquinabilidad, y no solo por su precisión dimensional, que favorece un comportamiento óptimo en máquinas automáticas de alta velocidad, sino porque el endurecimiento que se produce por el estirado, puede favorecer en ciertos aceros el desprendimiento de viruta evitando su embotamiento.
En conclusión, los aceros de fácil maquinabilidad son una excepcional elección para mecanizados de alta velocidad, y hasta ahora no se ha encontrado un sustituto tan eficiente para este tipo de procesos.
Sin embargo, se debe tener en cuenta que lo que favorece la maquinabilidad, perjudica factores como la calidad superficial, la tenacidad, o la resistencia a la fatiga entre otros; y es por ello que para seleccionar el acero adecuado tenemos que tener en cuenta el proceso, pero también la aplicación final.
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Written by Miguel Ángel Vielba
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