Mecanizado CNC de acero aleado: Todo lo que debe saber
El mecanizado CNC es un proceso que utiliza máquinas herramienta y elimina las capas de material de la pieza de trabajo ayudando a producir componentes personalizados. Se opta por el mecanizado CNC de acero aleado para fabricar componentes de acero aleado. Si desea conocer los fundamentos del mecanizado CNC de acero aleado, las ventajas de utilizar acero aleado y sus aplicaciones, puede consultar esta guía.
¿Qué es el acero aleado?
El acero aleado es un acero que tiene una composición de otros elementos como manganeso, vanadio, molibdeno, níquel y cromo. Estos elementos se añaden al acero para mejorar sus propiedades mecánicas. Estas adiciones hacen que el acero sea resistente al desgaste y la corrosión y también le añaden resistencia.
El acero aleado es un material versátil que suele utilizarse en muchos tipos de aplicaciones debido a sus excelentes prestaciones.
Mecanizado CNC de aceros aleados
El mecanizado CNC de acero aleado consiste en utilizar herramientas precisas de mecanizado que ofrecen a la pieza de trabajo la forma deseada. Los dos métodos principales de mecanizado CNC utilizados para los componentes de acero de aleación son el fresado CNC y torneado CNC y se discuten a continuación:
Fresado CNC
Fresado CNC es un proceso de mecanizado que utiliza fresas rotativas que ayudan a eliminar el material de la pieza y permiten crear componentes con características detalladas y disposiciones complejas. El proceso de fresado CNC requiere mantener la pieza fija en la mesa de mecanizado y las herramientas giran. Las herramientas utilizadas en el fresado CNC se fabrican con acero de alta velocidad o carburo en función de la dureza del material.
A medida que el husillo de la herramienta gira, se talla la forma deseada en la pieza. Durante el proceso, se utilizan refrigerantes para controlar el calor y garantizar una superficie refinada del componente con una tolerancia ajustada.
Torneado CNC
Torneado CNC consiste en un proceso en el que la herramienta de corte permanece inmóvil y la pieza gira, lo que ayuda a eliminar material del acero aleado para darle forma. El torneado CNC es un proceso adecuado para piezas cilíndricas. La pieza se sujeta y las herramientas de corte de metal duro ayudan a conseguir el acabado deseado.
Durante el proceso de mecanizado, se utilizan refrigerantes para controlar el calor y mantener el filo de la herramienta.
Tipos de acero aleado
El acero aleado tiene varias categorías en las que los elementos de aleación se añaden en proporciones variadas y algunos de los tipos comunes de acero aleado son los siguientes:
Acero de baja aleación
Los aceros de baja aleación comprenden un porcentaje muy pequeño de elementos de aleación, que suele ser inferior a 5%. Estos aceros son conocidos por su dureza, propiedades mecánicas mejoradas y tenacidad. Estos aceros se utilizan en aplicaciones como tuberías, automóviles y maquinaria de construcción. Algunos de los tipos más comunes de acero aleado son acero aleado 4130acero aleado 4140 y acero aleado 4340.
Acero de alta aleación
Los aceros de alta aleación comprenden un alto porcentaje de elementos de aleación, superior a 5%. Estos aceros tienen características como alta resistencia a la corrosión, alta resistencia al desgaste y alto rendimiento a temperaturas extremas. El acero de alta aleación se compone de acero inoxidable 304 y 316, y este tipo de acero se utiliza en componentes aeroespaciales, procesamiento químico e industria médica.
Acero martensítico envejecido
Acero martensítico envejecido es un tipo de acero muy especial que tiene un bajo contenido de carbono. Ofrece una resistencia ultraelevada y tiene una gran ductilidad. Se endurece con la ayuda de compuestos intermetálicos que se precipitan. El acero martensítico envejecido se utiliza habitualmente en armas, fabricación de herramientas y componentes aeroespaciales.
Acero para herramientas
El acero para herramientas es un tipo de acero aleado que se utiliza sobre todo para fabricar herramientas. El acero para herramientas es conocido por su dureza, tenacidad y resistencia al desgaste, e incluso resiste el reblandecimiento cuando se somete a altas temperaturas.
Ventajas del mecanizado CNC de acero aleado
El mecanizado CNC de acero aleado tiene varias ventajas y, por lo tanto, el proceso de mecanizado CNC se utiliza en la fabricación de piezas de acero aleado. Algunas de las ventajas que ofrece el mecanizado de acero aleado son las siguientes:
Mayor durabilidad y resistencia
El acero aleado es conocido por sus propiedades mecánicas y su dureza, por lo que se considera adecuado para los componentes que requieren una gran resistencia a la tensión y al desgaste. El mecanizado CNC garantiza que los componentes conserven las propiedades del acero aleado y que las piezas tengan resistencia y durabilidad.
Alta precisión y exactitud
El mecanizado CNC incluye una gran precisión y exactitud, lo que es muy importante para fabricar diseños intrincados y formas complejas. La precisión también es muy importante en aplicaciones en las que se necesitan componentes de acero aleado con tolerancias estrechas.
Componentes coherentes
El proceso de mecanizado CNC está automatizado y ofrece una producción constante. El programa CNC se configura una vez y las piezas pueden producirse repetidamente en grandes volúmenes. Ayuda a minimizar los errores y también garantiza la uniformidad en el gran volumen de componentes, lo que supone un ahorro tanto en costes como en tiempo.
Proceso versátil
Mecanizado CNC es un proceso versátil que comprende el fresado y el torneado y que ayuda a producir una amplia gama de piezas de acero aleado. Por tanto, el fabricante puede utilizar distintos procesos y fabricar piezas muy complejas que requieran diversas formas y detalles.
Limitaciones de las piezas de acero aleado a medida
El mecanizado CNC de aceros aleados presenta varias ventajas, pero también algunas limitaciones, entre las que se incluyen:
Coste elevado
El acero aleado es muy caro en comparación con otros materiales como el carbono porque el coste de los elementos de aleación es elevado. El elevado coste suele ser una limitación en proyectos que cuentan con presupuestos limitados para producir componentes de acero aleado.
Desafíos del mecanizado
El acero aleado es más duro que otros materiales, lo que dificulta su mecanizado. De ahí que la dureza del acero aleado provoque un gran desgaste de la herramienta y acabe siendo necesario cambiarla con frecuencia.
Limitación en el diseño
El proceso de mecanizado CNC es bastante versátil, pero aún así existen ciertas limitaciones de tamaño y forma para las piezas fabricadas con acero aleado. Las piezas de gran tamaño pueden ser un poco difíciles de mecanizar mediante procesos de mecanizado CNC.
Lleva mucho tiempo
El proceso de creación de prototipos, diseño y producción de componentes personalizados de acero aleado es un proceso que requiere mucho tiempo. Los componentes de acero de aleación después del mecanizado CNC también pueden necesitar algunos post-procesos que también conducen a un aumento en el tiempo de fabricación de componentes.
Residuos materiales
El proceso de mecanizado CNC es, sin duda, un método muy preciso para fabricar componentes, pero también provoca un gran desperdicio de material debido a que es una técnica de fabricación sustractiva. La aleación de acero es un material caro, por lo que el desperdicio puede aumentar el coste del componente.
Consejos para el mecanizado CNC de acero aleado
Algunos de los consejos a la hora de mecanizar acero aleado con CNC pueden resultar muy significativos durante el proceso de mecanizado y son los siguientes:
- La selección de herramientas adecuadas para el mecanizado CNC de acero aleado es muy importante, estas herramientas pueden comprender aceros rápidos y carburo. La dureza del acero de aleación debe mecanizarse con una herramienta de dureza similar para que ayude a mejorar el rendimiento de la herramienta y también reduzca la necesidad de mantenimiento de las herramientas de mecanizado.
- Elija el parámetros correctos de corte durante el proceso de mecanizado. Ajuste el avance, la profundidad de corte y la velocidad de corte en función del tipo de aleación de acero que haya elegido.
- La aplicación de refrigerantes y lubricantes ayuda a disipar el calor y también reduce la fricción causada durante el proceso de mecanizado. Incluso ayuda a evitar el desgaste de las herramientas y la deformación de los componentes.
- La pieza debe estar sujetado correctamente y debe ser estable y rígido para lograr la precisión y el acabado superficial requeridos en el componente.
- Siempre controlar el desgaste de las herramientas para que siempre pueda conseguir la calidad de mecanizado adecuada, y de esta forma también se puede llevar a cabo la sustitución oportuna de las herramientas.
Opciones de posprocesado y acabado de superficies en piezas de acero aleado
Las piezas de acero aleado pueden necesitar un postprocesado y un acabado superficial después de la fabricación y algunos de estos procesos se indican a continuación:
Tratamiento térmico
Tratamiento térmico ayuda a alterar las propiedades del acero aleado con la ayuda de procesos como el recocido, el revenido y el temple. El proceso de recocido ayuda a mejorar la maquinabilidad y el temple y revenido aumenta la tenacidad y dureza del componente. Las piezas de automóvil y las herramientas pueden requerir un tratamiento térmico como las piezas de acero aleado.
Chapado y revestimiento
El proceso de recubrimiento consiste en recubrimiento en polvo que ayuda a añadir una capa de protección sobre los componentes de acero aleado. En el proceso de revestimiento, la capa de protección se deposita mediante corriente eléctrica sobre el componente de acero aleado. Ayuda a añadir resistencia a la corrosión a los componentes de acero aleado y también mejora su estética. Los equipos de exterior y los materiales de construcción fabricados con acero aleado se someten a un proceso posterior de chapado o revestimiento.
Chorro de arena
Chorro de arena ayuda a eliminar la cal y el óxido de la superficie de los componentes de acero aleado. En el proceso de chorreado de arena se aplican pequeñas partículas a presión sobre la superficie del componente. El proceso de arenado se realiza antes de pintar las piezas de acero aleado.
Anodizado
El proceso de anodizado ayuda a aplicar una gruesa capa de óxido en la superficie de los aceros aleados. Se utiliza habitualmente para ofrecer protección a los componentes de acero aleado empleados en aplicaciones aeroespaciales, automovilísticas y arquitectónicas que necesitan resistencia a la corrosión.
Aplicaciones del mecanizado CNC de acero aleado
Los componentes de acero aleado mecanizados se utilizan en diversas industrias como la aeroespacial, la médica, la maquinaria industrial y el sector del automóvil. Algunos de los componentes fabricados mediante mecanizado CNC de acero aleado son los siguientes:
- Bloques de motor
- Álabes de turbina
- Ejes
- Engranajes
- Implantes médicos
- Válvulas y accesorios
Los componentes de acero aleado mecanizados mediante CNC son conocidos por su excepcional rendimiento, durabilidad, resistencia a la corrosión y precisión, lo que mejora la funcionalidad y la vida útil del componente de acero aleado.
Conclusión
Aprender sobre mecanizado de acero aleado debe haberle proporcionado una comprensión detallada de qué es el acero aleado y cómo puede ser útil en diferentes aplicaciones tras el mecanizado CNC. Si busca componentes personalizados de acero aleado mecanizados mediante CNC, puede ponerse en contacto con DEK y comente sus especificaciones con nosotros. Podemos ofrecerle componentes de acero aleado precisos, versátiles y de gran exactitud.
Preguntas frecuentes
¿Es fácil mecanizar el acero aleado?
Sí, el acero aleado es duro y tenaz, por lo que es difícil de mecanizar y requiere las herramientas y los parámetros de mecanizado adecuados para obtener el componente deseado.
¿Cuál es la diferencia entre el acero y el hierro?
El hierro es un elemento que se produce de forma natural y el acero es una aleación que se fabrica añadiendo carbono y algunos otros elementos al hierro para mejorar su durabilidad y otras propiedades.
