¿Qué son las Brocas de Metal Duro?
Las brocas de metal duro son brocas fabricadas con materiales artificiales ultraduros como el diamante y el carburo, que son extremadamente duros.
Los materiales de carburo tienen una resistencia al desgaste y una durabilidad muy elevadas, son extremadamente duros y pueden cortar fácilmente materiales duros como los metales. Estas propiedades convierten a las brocas de metal duro en la herramienta preferida para el mecanizado de materiales muy duros.
Las brocas de metal duro suelen montarse en máquinas herramienta como tornos y fresadoras y giran a gran velocidad para cortar materiales. Las brocas de metal duro pueden mecanizar una amplia gama de materiales, desde materiales comunes como el acero y el aluminio hasta cerámica dura y grafito.
Usos de las Brocas de Metal Duro
Las principales aplicaciones de las brocas de metal duro son
- Metalurgia
Fabricación de piezas de automóviles, fabricación de piezas de aviones, fabricación de equipos de perforación petrolífera, etc. - Mecanizado de cerámica
Fabricación de cojinetes y rodamientos cerámicos, cerámica y porcelana, etc. - Transformación del vidrio
Procesado de tubos de vidrio y fibras ópticas, fabricación de vidrio, etc. - Fabricación de equipos médicos
Huesos artificiales, implantes dentales, etc. - Fabricación de productos electrónicos
Fabricación de microchips y semiconductores, etc.
Tipos de Brocas de Metal Duro
Hay varios tipos de brocas de metal duro. Algunos de ellos son
- Brocas PCD
PCD es un tipo de material ultra-duro; PCD es un material muy duro que consiste en átomos de carbono unidos entre sí y tiene muy alta resistencia al desgaste.PCD es la abreviatura de diamante policristalino sintetizado artificialmente.
- Brocas de CBN
El CBN es un tipo de material superduro; al igual que el diamante, el CBN es muy duro, muy resistente al desgaste y al calor Los Taladros de Metal Duro son adecuados para cortar materiales difíciles de mecanizar, como el acero y el acero inoxidable.CBN son las siglas de Nitruro de Boro Cúbico.
- Microbrocas
Las microbrocas son brocas muy pequeñas, normalmente fabricadas con materiales ultraduros y con un diámetro inferior a 0,1 mm. Las microfresas se utilizan en ámbitos en los que se requiere un mecanizado de precisión, como la fabricación de semiconductores y fibra óptica.
Principios de las Brocas de Metal Duro
El proceso de corte de las brocas de metal duro es el siguiente
- Inserción de la broca
Las brocas de metal duro se montan en una herramienta adecuada (por ejemplo, un portabrocas) y se colocan perpendicularmente a la superficie del objeto a cortar. Es importante que el eje central de la broca esté alineado con el eje central de la parte cortante del objeto. - Rotación y avance
Las brocas de metal duro avanzan por rotación. La rotación pone la punta de la broca en contacto con la superficie del objeto y la broca se desplaza contra el objeto en cuanto se inicia el corte. La velocidad de progresión debe ajustarse adecuadamente para adaptarse al material de la pieza y a las condiciones de corte. - Corte y expulsión de la punta
La punta de las brocas de metal duro avanza mientras corta la superficie del objeto. Durante el corte se generan virutas (virutas), pero éstas son expulsadas eficazmente por el filo de corte en espiral o filo cortante de la broca. - Formación y acabado del agujero
A medida que las brocas de metal duro progresan a través de la pieza de trabajo, se forma gradualmente un agujero. El agujero se agranda mediante la progresión y rotación repetidas. Una vez completado el agujero, es necesario medir las dimensiones y la forma y realizar las operaciones de acabado.
Características de las Brocas de Metal Duro
Ventajas
Las principales ventajas de las brocas de metal duro son “alta dureza y resistencia al desgaste”, “excelente rendimiento de corte”, “aplicable a una amplia variedad de materiales”, “alta precisión y calidad”, “larga vida útil y economía”. Estas características se explican a continuación.
Alta dureza y resistencia al desgaste
Las brocas de metal duro están fabricadas con materiales ultraduros sintetizados artificialmente, como el diamante y el carburo, y tienen una dureza extremadamente alta, lo que permite cortar eficazmente materiales duros y difíciles de cortar. Otra ventaja de las brocas de metal duro es que son muy resistentes al desgaste, por lo que son duraderos y mantienen su rendimiento de corte durante largos periodos de uso.
Excelente rendimiento de corte
Las brocas de metal duro tienen un excelente rendimiento de corte gracias a sus bordes de corte afilados. Esto significa que es posible realizar un corte eficaz y preciso, y que pueden utilizarse para el mecanizado avanzado, como el corte giratorio de alta velocidad y el taladrado de agujeros finos.
Aplicable a una amplia variedad de materiales
Las Tbrocas de metal duro son aplicables a una amplia variedad de materiales y pueden procesar materiales con distintas durezas y propiedades, como metales, cerámica y vidrio. Otra ventaja es que se puede conseguir un rendimiento de corte óptimo para diferentes materiales ajustando las condiciones de corte y seleccionando los filos de corte.
Alta precisión y calidad
Las brocas de metal duro son muy rígidos y minimizan la vibración y la distorsión durante el mecanizado, lo que permite un mecanizado de precisión. Las brocas de metal duro también producen menos virutas durante el corte, lo que mejora la calidad de la superficie mecanizada y proporciona un acabado suave.
Larga vida útil y rentabilidad
Las brocas de metal duro tienen una excelente resistencia al desgaste, lo que reduce la frecuencia de sustitución, provocando paradas de trabajo y ahorro de costes. Su alto rendimiento de corte y durabilidad también mejoran la productividad y permiten un mecanizado económico.
Desventajas
Los principales inconvenientes de las brocas de metal duro son su “coste elevado”, la “fragilidad”, el “sentido de giro limitado”, la “velocidad de mecanizado limitada” y los “materiales que no pueden mecanizarse”. Estas desventajas se explican a continuación.
Coste elevado
Las brocas de metal duro son caras de producir debido a los avanzados materiales y procesos de fabricación necesarios. El uso de materiales ultraduros y técnicas de mecanizado especiales hacen que las brocas de metal duro sean más caros que otras.
Fragilidad
Las brocas de metal duro son frágiles y pueden astillar o romper las puntas de las brocas si se utilizan mal, se golpean o se sobrecargan. Los filos de corte también están muy afilados, por lo que hay que tener cuidado al manipularlas, ya que existe riesgo de lesiones o accidentes.
Sentido de giro limitado
Las brocas de metal duro se utilizan generalmente para cortar en el sentido de avance (sentido de rotación), pero no son adecuados para cortar en el sentido inverso (rotación inversa). Si se requiere corte en sentido inverso, pueden ser necesarios otros tipos de herramientas.
Limitaciones en las velocidades de mecanizado
Las brocas de metal duro pueden cortar eficazmente en materiales duros, pero las velocidades de corte están generalmente restringidas. Puede resultar difícil mantener una velocidad de corte adecuada, especialmente al taladrar agujeros grandes o mecanizar materiales duros, lo que puede aumentar el tiempo de mecanizado.
Materiales que no se pueden mecanizar
Aunque las brocas de Metal Duro pueden utilizarse en una amplia variedad de materiales, el uso de las brocas de metal duro puede estar restringido para materiales muy frágiles o sensibles al calor.
Otra Información sobre las Brocas de Metal Duro
Al cortar con brocas de metal duro, el calor generado entre la broca de rotación rápida y el material debe ser enfriado eficazmente. Esto se debe a que el calor generado por el proceso de corte afecta a la calidad del mecanizado. Además, como los materiales de carburo cementado son muy duros, se genera fricción y calor en la broca durante el corte, lo que puede acortar la vida útil de la broca.
Los fluidos de corte son una solución a estos problemas. Los fluidos de corte incluyen fluidos de corte solubles en agua, que se componen principalmente de agua, fluidos de corte anhidros, que se componen principalmente de aceite, y fluidos de corte emulsionados, que son una mezcla de agua y aceite. Seleccionar el fluido de corte adecuado puede prolongar la vida útil de la broca y mejorar la calidad del mecanizado.
Las ventajas de los fluidos de corte solubles en agua son que son respetuosos con el medio ambiente y reducen la contaminación del fluido de corte. Por otro lado, los fluidos de corte emulsionados tienen mayores propiedades lubricantes y refrigerantes que los fluidos de corte solubles en agua. Los fluidos de corte anhidros son más resistentes a la fricción y al calor y tienen la ventaja de prolongar la vida útil de la perforadora.