Mecanizado de precisión del bronce: guía completa

El mecanizado CNC del bronce elimina material mediante torneado, fresado, taladrado u operaciones similares controladas. En el torneado suele girar la pieza; en el fresado gira la herramienta. La aleación de bronce, su estado, la geometría y las condiciones de servicio determinan la elección de herramientas y procesos.

Primero debe saber que el mecanizado del bronce varía según el tipo de bronce. Cada tipo requiere herramientas y velocidades adecuadas.

Algunos bronces con plomo se mecanizan fácilmente porque el plomo disperso facilita la formación de virutas y reduce la fricción. El plomo es blando, no cortante. Seleccione una aleación que cumpla las condiciones de servicio del componente y los requisitos aplicables al material, en lugar de añadir plomo únicamente para facilitar el corte.

Un bronce al aluminio como C95400 puede ser más exigente de mecanizar que un bronce con plomo de fácil mecanizado. La composición, la dureza, el estado de la aleación y la geometría de la herramienta influyen en el desgaste y la forma de la viruta; la ausencia de plomo por sí sola no implica que todas las virutas sean largas, adherentes o filamentosas.

Los bronces fosforosos se utilizan en muelles y componentes eléctricos, pero su maquinabilidad varía según la calidad y el estado. Utilice herramientas de corte adecuadas y datos de velocidad y avance específicos para la aleación, en lugar de suponer que una mayor velocidad siempre mejora la evacuación de virutas.

A continuación, elija las operaciones adecuadas para mecanizar el bronce correctamente.

Para casquillos de bronce y otras piezas de revolución, seleccione la geometría de desprendimiento, el material de la herramienta y los datos de corte según la aleación y la operación reales. Las plaquitas de PCD pueden ser adecuadas para determinadas aplicaciones con aleaciones de cobre, pero no son una opción universal. Controle la sujeción y la temperatura, e inspeccione las dimensiones finales.

Al fresar bronce, deje espacio suficiente para evacuar las virutas y evite volver a cortarlas. Las fresas de PCD o las fresas de metal duro pueden ser adecuadas para determinadas aleaciones y condiciones, pero debe confirmarse la idoneidad del recubrimiento y del material de la herramienta para la aplicación; ninguno garantiza automáticamente el acabado superficial.

Utilice un montaje rígido y correctamente apoyado, con suficiente fuerza de sujeción para resistir las cargas de corte sin deformar la pieza. Las vibraciones autoexcitadas pueden deteriorar el acabado, pero la rugosidad no define el endurecimiento por deformación. Siguen siendo necesarios el control del estado de la herramienta, del proceso y la inspección.

Algunos ajustes específicos pueden mejorar vida útil y productividad.

Muchas aplicaciones de mecanizado del bronce utilizan herramientas de metal duro. Seleccione la calidad, el ángulo de desprendimiento, la preparación del filo y el recubrimiento según la aleación y la operación. Un ángulo positivo puede reducir las fuerzas en condiciones adecuadas, pero no es un requisito universal para todo mecanizado del bronce.

Los canales de evacuación situados junto a los filos de corte suelen denominarse canales de viruta. Las fresas de dos o tres labios pueden ofrecer un espacio útil para las virutas, pero el número de labios depende de la aleación, el contacto de corte, la geometría y la operación. El diseño de la broca debe seleccionarse por separado; esta recomendación para fresas no es una regla de taladrado.

Utilice los datos de corte del proveedor de herramientas para la calidad y el estado del bronce especificados. El C93200 y los bronces al aluminio pueden requerir ajustes distintos. Mantenga una carga de viruta adecuada y evite el rozamiento; una fuerza de corte elevada no sustituye a un avance validado.

Aborde también los dos problemas principales de los bronces tenaces.

El endurecimiento por deformación es un aumento de la dureza causado por deformación plástica y varía según la aleación y su estado. Evite el rozamiento prolongado y las pausas en contacto, y seleccione una carga de viruta adecuada. Cortar por debajo de una superficie endurecida por deformación requiere una herramienta y una sobremedida adecuadas, no simplemente ejercer más fuerza.

Utilice métodos de refrigeración o lubricación y de evacuación de virutas adecuados para la aleación, la herramienta y la máquina. La refrigeración a alta presión es una opción, no un requisito universal. Un recubrimiento de herramienta adecuado puede ayudar a reducir el desgaste o la adhesión, pero debe seleccionarse para la aplicación real.

Apoye la pieza y aplique suficiente fuerza de sujeción para resistir las cargas de mecanizado sin una deformación inaceptable. Tenga en cuenta la dilatación térmica y compruebe las dimensiones en las condiciones de inspección especificadas; reducir simplemente la fuerza de sujeción puede dejar la pieza insegura.

El ahorro empieza antes del primer corte.

Seleccione bronce forjado o fundido según la aleación, la forma del producto, la geometría y las propiedades de servicio requeridas. Un material fundido de calidad puede ser muy adecuado para el mecanizado. Compare la certificación, la integridad, la sobremedida, la disponibilidad y el coste total, en lugar de suponer que el material forjado siempre se mecaniza mejor o ahorra dinero.

El mecanizado CNC satisfactorio del bronce comienza con la aleación requerida por la pieza, seguida de herramientas adecuadas, control de virutas, sujeción e inspección. La maquinabilidad es un factor de selección; una aleación de fácil corte no es automáticamente adecuada para todas las condiciones de servicio.

Utilice herramientas y datos de corte validados para la calidad de bronce al aluminio y la operación. Seleccione la geometría de desprendimiento, el número de labios, el contacto de corte y la refrigeración como un sistema; dos o tres labios y un chorro intenso de refrigerante no son requisitos universales.

El bronce al aluminio puede ser más exigente que las calidades con plomo de fácil mecanizado, pero la dificultad y la forma de la viruta varían según la aleación, el estado y el proceso. Utilice recomendaciones específicas para la calidad, en lugar de suponer que todo bronce al aluminio produce virutas largas y filamentosas.

El torneado CNC es adecuado para muchos casquillos de bronce. Elija la geometría de la herramienta y la refrigeración según la aleación, apoye la pieza sin deformarla y tenga en cuenta la temperatura al medir el ajuste requerido.

Las fresas de dos o tres labios pueden ofrecer un espacio útil para las virutas en algunas aplicaciones. Seleccione el número de labios junto con el diámetro de la herramienta, el contacto de corte, el voladizo, la aleación y la capacidad de evacuación; ningún número de labios garantiza la ausencia de atascos o roturas.