Propiedades y Aplicaciones del Nitruro de Boro Cúbico en el Mecanizado Industrial

1. Características principales de las herramientas de nitruro de boro cúbico (CBN)

El nitruro de boro cúbico (CBN) es el segundo material para herramientas de corte más duro, solo superado por el diamante. Presenta un magnífico rendimiento de corte, combinando las siguientes propiedades:

• Gran dureza: Mantiene su integridad estructural en condiciones extremas.
• Dureza en caliente: Conserva sus propiedades mecánicas hasta temperaturas muy elevadas.
• Resistencia al desgaste: Óptima durabilidad en operaciones prolongadas.
• Estabilidad química: Comportamiento estable durante el proceso de mecanizado.

Corrientemente, es más duro y tenaz que las cerámicas, aunque posee una fragilidad relativa que debe considerarse en su aplicación.

2. Campo de aplicación del nitruro de boro cúbico

Los materiales sobre los que suelen aplicarse herramientas de CBN incluyen:

• Aceros forjados.
• Aceros y fundiciones endurecidas.
• Piezas con superficies endurecidas.
• Metales pulvimetalúrgicos con cobalto y hierro.
• Rodillos de laminación de fundición perlítica.
• Aleaciones de alta resistencia al calor.

3. Factores que determinan el acabado superficial en piezas mecanizadas

El acabado de una pieza depende de una combinación de variables técnicas y mecánicas:

Factores geométricos

Determinan la geometría de la superficie resultante. Incluyen:

• Tipo de operación realizada.
• Geometría de la herramienta de corte (especialmente la forma y el radio de punta).
• Velocidad de avance.

Factores del material de la pieza

Es prácticamente imposible alcanzar un acabado ideal mediante la mayoría de las operaciones de mecanizado (salvo en procesos con abrasivos o electroerosión) debido a la interacción entre el material y la herramienta. Los factores críticos son:

• Filo de aportación: Acumulación de material en el filo.
• Daño por virutas: Enredo de virutas largas que afectan la superficie.
• Desgarres: Ocurren durante la formación de viruta en materiales dúctiles.
• Grietas: Causadas por la formación discontinua de viruta en materiales frágiles.
• Fricción: Interacción entre la superficie de incidencia de la herramienta y la nueva superficie generada.

Factores de vibración y de la máquina herramienta

Relacionados con la rigidez del sistema, la herramienta y el amarre de la pieza:

• Vibración: De la máquina o de la herramienta, que puede generar ondulaciones pronunciadas.
• Deflexión: Resultado frecuente de la falta de rigidez en los amarres.
• Holguras: Excesos en los mecanismos de avance, particularmente comunes en máquinas herramienta antiguas.