Maquinabilidad de Metales: Conceptos, Medición y Factores Clave para un Mecanizado Eficiente
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Maquinabilidad: Conceptos Fundamentales y Medición
La maquinabilidad no responde a una característica única, sino a un conjunto de propiedades distintas, cada una de las cuales puede variar independientemente de las demás.
Esto conlleva serias dificultades para establecer los medios y procedimientos adecuados que permitan una medición precisa y válida de esta propiedad.
Se podría definir como la aptitud de metales y aleaciones para ser conformados mediante mecanizado en máquinas-herramienta, es decir, por arranque de material.
En condiciones normalizadas, se mide mediante ensayos, valorándose según alguno de los siguientes parámetros:
- Duración del afilado de la herramienta.
- Velocidad de corte aplicable para una duración específica del afilado de la herramienta.
- Fuerza de corte de la herramienta.
- Trabajo de corte.
- Temperatura de corte.
- Producción de viruta.
Factores Determinantes de la Maquinabilidad y su Influencia
La maquinabilidad no depende solamente de las características intrínsecas del material, ya que las condiciones de corte y las propiedades del tipo de herramienta pueden determinar variaciones notables y significativas en ella. Además del tipo de herramienta, la maquinabilidad se ve influenciada por los siguientes factores:
Composición Química del Material
Los elementos que más influencia ejercen sobre la maquinabilidad de los aceros son el carbono, el manganeso, el azufre, el fósforo y el plomo. El resto de los elementos, en proporciones superiores al 0.5%, no la afectan significativamente.
Carbono
El carbono, hasta un 0.3%, aumenta la maquinabilidad, pero en proporciones mayores la disminuye.
Manganeso
El manganeso, hasta un 0.5%, al combinarse con el azufre, disminuye la plasticidad de la ferrita, lo cual mejora la maquinabilidad. Sin embargo, al superar el 1% la reduce rápidamente, y hace imposible mecanizar los aceros al superar el 10%.
Azufre
El azufre, en proporciones superiores al 0.2% e inferiores al 0.4%, mejora significativamente la maquinabilidad, ya que los sulfuros de hierro y los silicosulfuros, al quedar en los límites de grano, debilitan la cohesión del material.
Fósforo
El fósforo, en proporciones de hasta un 0.12%, también aumenta la maquinabilidad.
Plomo
El plomo es insoluble en los aceros, quedando emulsionado en ellos y formando pequeñas esferas que lubrican el corte. Se emplea habitualmente en proporciones del 0.25%.