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¿QUÉ SON LOS INSERTOS DE CARBURO?
Lo más probable es que las personas o empresas que usan máquinas de corte de metal también trabajen con insertos de carburo. Los insertos de carburo marcan una gran diferencia en la metalurgia. Esto plantea la pregunta: ¿cómo pueden piezas tan pequeñas de metal tener tanta importancia en el corte de precisión del metal?
En este artículo, le ayudaremos a comprender todo lo que debe saber sobre los insertos de carburo. Cubriremos los fundamentos, tipos, aplicaciones y cómo elegir los insertos de carburo adecuados para su proyecto.
Comprendiendo los insertos de carburo: Los fundamentos
Los insertos de carburo son herramientas utilizadas para dar forma a metales maleables como hierro fundido, acero, aluminio y aleaciones de alta temperatura. Estas herramientas son esenciales en el mecanizado, proporcionando mayor velocidad, eficiencia, productividad y alta precisión.
Normalmente fabricados con carburo de tungsteno, los insertos de carburo son muy duraderos. Ofrecen una estabilidad excepcional en condiciones térmicas extremas. Estos insertos permiten usar cada filo para cortar, ya que pueden voltearse y rotarse sin dañarse.
Debido a estas cualidades, los insertos de carburo son perfectos para mecanizado industrial de alta exigencia. Aportan un alto grado de precisión, eficiencia y consistencia a sus proyectos.
Tipos de insertos de carburo
Existen múltiples tipos de insertos de carburo y, en ese vasto mundo, hay varias formas de clasificaciones de insertos de carburo. Existen clasificaciones basadas en el material, basadas en la forma (geometría) y basadas en la función.
En el contexto de este artículo, nos enfocaremos en los principales tipos de insertos de carburo bajo clasificaciones basadas en el material. Son los siguientes:
Insertos a base de carburo de titanio
El carburo de titanio se utiliza como material principal para fabricar estos insertos de carburo. Al combinarlo con níquel y molibdeno como aglutinantes, estos insertos ofrecen alta resistencia al desgaste a velocidades elevadas.
Aunque los insertos a base de carburo de titanio ofrecen la resistencia básica necesaria, no son tan resistentes como los carburo a base de tungsteno.
Inserto de carburo de tungsteno-cobalto (WC-Co)
Con tungsteno y cobalto como sus principales componentes, los insertos de carburo tungsteno-cobalto ofrecen una impresionante dureza y resistencia. El tungsteno proporciona la dureza, mientras que el cobalto, como aglutinante, proporciona la resistencia.
La combinación de estas propiedades esenciales, junto con su versatilidad, convierte al inserto de carburo tungsteno-cobalto en el tipo de inserto de carburo más utilizado.
Inserto de carburo tungsteno-titanio-cobalto (WC-TiC-Co)
Además de la combinación común de tungsteno y cobalto, este tipo de inserto incluye carburo de titanio (TiC) en la base. Esto ayuda a mejorar la resistencia al desgaste y las propiedades de dureza del inserto, especialmente para velocidades de corte elevadas.
Estos tipos de insertos son ideales para condiciones de alta temperatura, proporcionando un rendimiento aún mayor del inserto.
Inserto de carburo tungsteno-titanio-tantalio (WC-TiC-TaC-Co)
Para lograr la máxima dureza y resistencia al desgaste, añadimos carburo de tántalo (TaC) a la base de carburo tungsteno-titanio. La adición de tántalo ayuda a soportar el choque térmico, haciendo que este tipo de inserto sea ideal para su uso a temperaturas extremas y a las velocidades de corte más altas.
Los insertos de carburo tungsteno-titanio-tántalo son perfectos para todas sus aplicaciones industriales exigentes.
Características de los insertos de carburo
Los insertos de carburo son indispensables para la fabricación a alta velocidad hoy en día. Pero, ¿qué los hace tan valiosos? ¿Por qué los operadores CNC o fabricantes de herramientas no pueden prescindir de ellos?
La respuesta a estas preguntas se encuentra en el rendimiento notable que los insertos de carburo aportan al mecanizado moderno. Sin embargo, este rendimiento es el resultado de un conjunto de características superiores que poseen los insertos de carburo.
- Alta dureza:
Los insertos de carburo se caracterizan por su alta dureza, normalmente en el rango de HRA 89 a 93. Esto significa que los insertos de carburo son casi tres a cuatro veces más duros que el acero de alta velocidad.
Incluso bajo condiciones térmicas elevadas, los insertos de carburo mantienen su dureza, lo que los hace altamente resistentes al desgaste.
- Mayor resistencia:
La alta dureza del carburo de tungsteno significa que puede ser más frágil y menos resistente que el acero rápido (HSS, por sus siglas en inglés, un material comúnmente usado para herramientas de corte). Por esta razón, se incluye cobalto en la estructura del inserto como aglutinante.
El cobalto añade tenacidad a la fractura del núcleo del inserto. Al equilibrar el porcentaje de cobalto con el carburo de tungsteno, se logran diferentes grados de resistencia. Un mayor contenido de cobalto proporciona más tenacidad al inserto.
- Resistencia al desgaste:
Los insertos de carburo ofrecen una resistencia al desgaste superior, aproximadamente de 5 a 100 veces mayor que la del acero rápido (HSS). La alta dureza del carburo contribuye aún más a la excelente resistencia al desgaste que presentan estos insertos.
Como resultado, los insertos de carburo son ideales para usarse bajo condiciones de corte a alta velocidad. Ayudan a mantener un buen rendimiento de corte durante más tiempo, especialmente en materiales abrasivos.
- Alta resistencia al calor:
Los insertos de carburo pueden mantener su dureza incluso bajo condiciones térmicas elevadas, gracias a sus propiedades de alta resistencia al calor. La capacidad de un inserto de carburo para mantener su alta dureza se llama a menudo “Red Hardness” o “Dureza en caliente”.
La dureza en caliente de los insertos de carburo les permite mantener su dureza a temperaturas superiores a 760°C e incluso alcanzar hasta 1000°C.
Aplicaciones reales de los insertos de carburo
Entender los insertos de carburo y la ciencia de los materiales es una cosa. Conocer las aplicaciones prácticas es otra, y puede ser aún más importante. ¿Cuáles son algunas aplicaciones prácticas de los insertos de carburo y qué problemas resuelven?
Uso de insertos de carburo en la industria aeroespacial
Para lograr una precisión óptima en el mecanizado de materiales de alta resistencia como el titanio, la industria aeroespacial depende en gran medida de los insertos de carburo. Esto se debe a su alta resistencia al calor extremo generado durante el proceso de corte.
Por ejemplo, al fabricar una paleta de turbina de Inconel, una superaleación de níquel conocida por su extrema dureza y dificultad de corte, se genera una cantidad inmensa de calor. Este nivel de calor puede causar un desgaste rápido de la herramienta.
Como ingeniero de manufactura involucrado en la producción de componentes aeroespaciales, la solución ideal que puede ofrecer es el uso de insertos de carburo. Un inserto de carburo con un grado diseñado específicamente para trabajar con aleaciones de alta temperatura resistirá el desgaste causado por el corte a alta velocidad, durando más que los insertos regulares.
Uso de insertos de carburo en la industria automotriz
Al igual que en la industria aeroespacial, los insertos de carburo son igualmente cruciales en la industria automotriz. Operaciones como el mecanizado de la superficie superior de un bloque de motor de hierro fundido son típicas en plantas automotrices. Esta operación requiere velocidades increíbles para mantenerse al ritmo del alto volumen de producción.
El problema surge cuando la vida útil de la herramienta es más corta de lo previsto, lo que provoca tiempos de inactividad inesperados y una disminución de la productividad debido a cambios frecuentes de herramientas. Esto puede causar muchos problemas para el gerente de producción o supervisor.
Para evitar estos desafíos y maximizar el tiempo de actividad de la máquina, se recomiendan encarecidamente los insertos de carburo. Tienen una vida útil larga y predecible. Esto significa que no necesita preocuparse por tiempos de inactividad o cambios innecesarios de herramientas.
Insertos de carburo para la fabricación de equipos y dispositivos médicos
No se puede exagerar la importancia de los insertos de carburo en la fabricación de equipos y dispositivos médicos; forman un núcleo en el aspecto industrial del sector sanitario. Un ejemplo de este tipo de equipo médico son los tornillos óseos.
Para que un tornillo óseo cumpla con los estándares médicos, debe mecanizarse en un torno CNC a partir de acero inoxidable 316L, logrando un acabado superficial excepcional. Esta operación generalmente hace que las características delicadas del tornillo sean propensas a rebabas.
El tiempo y el capital deben asignarse especialmente para el desbarbado. Como operador CNC profesional, puede prevenir las rebabas utilizando insertos de carburo con filo de corte afilado, asegurando precisión y tolerancias estrictas.
Uso de insertos de carburo en la fabricación general y el trabajo de metales
Los insertos de carburo son generalmente vitales para las tareas comunes realizadas en la fabricación y el trabajo de metales. Algunas de estas tareas incluyen fresado, torneado y taladrado.
La versatilidad de los insertos de carburo es especialmente valiosa para los propietarios de talleres de metal pequeños y medianos. Por ejemplo, cuando necesita realizar tareas pequeñas en el taller, como fabricar bridas de acero dulce con un estándar económico, requerirá una solución de herramientas que pueda manejar tanto el desbaste como el acabado fino.
Los insertos de carburo son la solución perfecta para esto. Son rentables, versátiles y mejoran la productividad gracias a su mayor vida útil.
Cómo elegir los insertos de carburo adecuados para su aplicación
¿Tiene dificultades para elegir el inserto de carburo adecuado para su proyecto? No se preocupe, hemos creado un esquema fácil de entender de los aspectos a considerar al elegir un inserto de carburo.
A continuación, se muestra una tabla sobre cómo seleccionar la herramienta de inserto de carburo correcta:
| Factores a tener en cuenta | Detalles |
|---|---|
| Material | El material con el que está trabajando es el principal determinante para elegir el inserto de carburo adecuado. Los insertos específicos suelen estar diseñados para diferentes materiales. |
| Tipo de operación | ¿Está torneando, taladrando, fresando o realizando acabados? Hay distintos tipos de insertos de carburo diseñados para cada operación. |
| Velocidad de corte | Las velocidades más altas generan más calor. Considere usar insertos con un nivel de resistencia al calor que coincida con la velocidad de corte de su material. |
| Profundidad de corte | Si su tarea implica cortes más profundos, entonces debe seleccionar insertos con mayor tenacidad. |
| Acabado superficial deseado | Para lograr una superficie más fina y suave, su proyecto puede requerir el uso de insertos con un radio de punta mayor, velocidad de avance más lenta y una geometría específica de rompedor de viruta. |
| Costos vs. vida útil de la herramienta | A menudo, un inserto de carburo más costoso se traduce en una vida útil más larga de la herramienta. Por lo tanto, si necesita algo a pequeña escala o para uso a corto plazo, opte por los insertos de carburo más económicos. Para una vida útil más larga, la opción más costosa es la mejor. |
Beneficios de los insertos de carburo
Si ha leído este artículo hasta este punto, lo más probable es que ya haya identificado algunos beneficios de usar insertos de carburo. Para una comprensión aún más rápida, volveremos a resaltar las principales razones por las que necesita insertos de carburo.
- Mayores tasas de eliminación de material: Los insertos de carburo ayudan a lograr mayores tasas de eliminación de material en menos tiempo. Con estos insertos, puede aumentar aún más su productividad.
- Mejor acabado superficial: Obtiene un acabado superficial mejorado al usar insertos de carburo. Esto se debe a los filos afilados del inserto.
- Mayor vida útil de la herramienta: Los insertos de carburo son altamente duraderos y resistentes al desgaste. Pueden durar hasta 10 veces más que los insertos de acero rápido.
- Resistencia al calor: Los insertos de carburo pueden soportar niveles térmicos extremos en comparación con otros tipos de insertos que pierden dureza al exponerse a altas temperaturas. Esto hace que los insertos de carburo sean perfectos para requerimientos de mecanizado más exigentes.
Dónde encontrar los insertos de carburo de mejor calidad
Obtener insertos de carburo de calidad premium puede ser una experiencia complicada, especialmente considerando los numerosos insertos de baja calidad que actualmente inundan el mercado.
Para evitar comprar insertos de carburo de baja calidad que eventualmente le costarán más dinero y reducirán la productividad, siempre adquiera sus insertos de carburo en Wuxi Sundi Precision Tools, un líder de la industria en la producción de insertos de alta calidad y herramientas de corte premium.
Conclusión
Hemos establecido que elegir insertos de carburo no se trata solo de la herramienta en sí, sino de lo que puede hacer por usted. ¿Cree que esta herramienta encaja perfectamente en su proyecto de mecanizado? ¡Decimos absolutamente sí!
Contáctenos hoy para programar una consulta con nuestro equipo de expertos y recibir una cotización gratuita sobre los insertos de carburo de la más alta calidad. ¡Su primer paso para aumentar su producción es ahora!
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