Mecanizado CNC de acero inoxidable: An Guía definitiva
El acero inoxidable se utiliza comúnmente en múltiples aplicaciones, pero para darle forma a este material se necesita un proceso de mecanizado CNC. Para conseguir piezas mecanizadas de acero inoxidable adecuadas, puede ayudarse de esta guía. Ofrece una visión detallada de todo lo que puede necesitar saber sobre Mecanizado CNC de acero inoxidableasí que echemos un vistazo.
¿Qué es el mecanizado CNC de acero inoxidable?
Los componentes de acero inoxidable se utilizan ampliamente en diferentes aplicaciones y, para fabricarlos con exactitud y precisión, se lleva a cabo el proceso de mecanizado CNC. Acero inoxidable es un material robusto y resistente a la corrosión, por lo que se adapta a diversas aplicaciones.
Además, el proceso de mecanizado CNC es bastante flexible y ayuda a fabricar piezas de acero inoxidable intrincadas y precisas. Cuando se trata de entender el mecanizado CNC, las piezas de acero inoxidable se crean diseñando primero un modelo digital de las piezas en software. A continuación, el software convierte el diseño en códigos de máquina (Código G o código M) que la máquina CNC pueda leer y comprender.
La máquina CNC con la ayuda del código se mueve en consecuencia y la herramienta de corte elimina entonces el material de la pieza de trabajo de acero inoxidable. La máquina utiliza el programa de software y lleva a cabo el proceso de mecanizado.
El mecanizado CNC ofrece múltiples operaciones para el acero inoxidable que incluyen fresadotorneado, taladrado y moliendaTambién se pueden realizar operaciones repetibles con gran precisión y exactitud.
5 tipos de mecanizado CNC de acero inoxidable
Varios tipos de material de acero inoxidable se puede optar por el mecanizado CNC para la fabricación de piezas mecanizadas CNC, diferentes tipos de mecanizado CNC de acero inoxidable son los siguientes:
Acero inoxidable austenítico
El acero inoxidable austenítico es un tipo de acero inoxidable resistente a la corrosión, conformable y soldable. El acero inoxidable austenítico no es magnético.
El acero inoxidable austenítico se utiliza en lavavajillas, depósitos de agua, lavadoras, equipos de almacenamiento, cuchillería, herramientas de minería, etc.
Acero inoxidable martensítico
El acero inoxidable martensítico es excepcionalmente duro, se somete a tratamiento térmico y envejecimiento para alcanzar el temple y la dureza. Puede tener una calidad alta o baja en carbono, según requieran las aplicaciones.
El acero inoxidable martensítico se utiliza mucho en medicina, como en equipos dentales y herramientas quirúrgicas, y también en cuchillería y armas de fuego.
Acero inoxidable ferrítico
El acero inoxidable ferrítico no tiene el brillo de otras formas de acero, pero es conocido por su excelente naturaleza magnética y su resistencia a los productos químicos. El acero inoxidable ferrítico también resiste la corrosión bajo tensión y el agrietamiento.
El acero inoxidable ferrítico tiene aplicaciones en el sector del automóvil y también se utiliza para fabricar herramientas industriales.
Acero inoxidable dúplex
El acero inoxidable dúplex se obtiene combinando acero inoxidable ferrítico y austenítico. El acero inoxidable dúplex mejora la integridad estructural de los componentes y consta de tres grados diferentes: superdúplex, dúplex estándar y dúplex magro.
El acero inoxidable dúplex se utiliza habitualmente en condensadores, sistemas de tuberías, intercambiadores de calor, etc.
Acero inoxidable endurecido por precipitación
El acero inoxidable endurecido por precipitación es una aleación de acero inoxidable compuesta por algunos otros elementos como cobre, titiakum, aluminio o fósforo.
Estas aleaciones se someten a un tratamiento de endurecimiento tras su formación y tienen una excelente resistencia. Este tipo de acero se utiliza en entornos de alta resistencia como aeronaves, industrias químicas, construcciones marinas y centrales nucleares.
Diferentes calidades de acero inoxidable
Cuando se trata de mecanizado CNC de acero inoxidable hay varios grados que se opta y algunos de ellos son los siguientes:
Aleación 302
El acero inoxidable 302 tiene un alto grado de carbono. Es muy resistente a la corrosión y resulta muy eficaz para el mecanizado CNC. Es ideal para la fabricación de piezas estructurales, soldaduras, piezas no magnéticas y componentes criogénicos.
Aleación 303
Acero inoxidable 303 es muy fácil de mecanizar. Es muy mecanizable debido a la gran cantidad de azufre presente en su composición. Se utiliza principalmente para fabricar diversas piezas de precisión y materiales decorativos, ya que ofrece buena resistencia a la corrosión y soldabilidad. Sin embargo, tiene una dureza relativamente baja, lo que lo hace inadecuado para piezas que deban soportar cargas pesadas.
Aleación 304
Acero inoxidable 304 se utiliza habitualmente en el mecanizado CNC de acero inoxidable. Tiene menos carbono y ni siquiera necesita postsoldadura. Ofrece el nivel de tenacidad adecuado que requieren las herramientas de mecanizado. Es adecuado para fabricar piezas embutidas y tuberías ácidas, contenedores, piezas estructurales, etc.
Aleación 316
Acero inoxidable 316 es muy común y contiene molibdeno, que lo hace muy resistente a la corrosión. Es soldable y conformable, por lo que se utiliza mucho para el mecanizado. En agua de mar y otros medios diversos, la resistencia a la corrosión es mejor que la del SUS 304, y se utiliza principalmente para materiales resistentes a la corrosión por picaduras.
Ventajas del acero inoxidable en el mecanizado CNC
Las piezas mecanizadas de acero inoxidable son muy populares cuando se fabrican mediante mecanizado CNC, algunas de las ventajas que ofrece el proceso de mecanizado CNC para el acero inoxidable son las siguientes:
- El proceso de mecanizado CNC permite fabricar la máquina de acero inoxidable en un volumen masivo, ya que el proceso admite la repetibilidad.
- El material de acero inoxidable es bastante flexible y ofrece versatilidad, permite el mecanizado CNC de piezas muy complejas incluso cuando el acero inoxidable pertenece a los grados austeníticos.
- El acero inoxidable puede soportar las tensiones de mecanizado impuestas por las máquinas CNC, ya que es muy robusto.
- El proceso de mecanizado CNC, cuando se opta por piezas de acero inoxidable con tolerancias estrechas, demuestra ser muy preciso.
- El acero inoxidable es estéticamente agradable, lo que lo hace adecuado para ser mecanizado mediante el proceso CNC en diversas aplicaciones, ya que muestra un aspecto contemporáneo sin perder su funcionalidad al ser mecanizado.
Retos de las piezas mecanizadas de acero inoxidable a medida
Algunos de los retos a los que se enfrenta el mecanizado de acero inoxidable a medida son los siguientes:
- El acero inoxidable es un material duro, por lo que su mecanizado requiere una gran resistencia y que las herramientas sean lo suficientemente robustas.
- El acero inoxidable tiene una baja conductividad térmica y el calor no se disipa durante el proceso de mecanizado, lo que provoca el sobrecalentamiento de la herramienta.
- Debido a las propiedades del acero inoxidable, a veces lograr el acabado superficial deseado puede ser un poco difícil, en este caso, se necesitan ajustes adecuados de los parámetros de mecanizado y de las herramientas.
- Algunas calidades de acero inoxidable tienen una gran tendencia a deformarse debido al calor y la tensión, lo que dificulta el mantenimiento de tolerancias estrictas y exige un control cuidadoso.
- Los retos asociados al mecanizado del acero inoxidable pueden suponer un aumento de los costes debido al desgaste de las herramientas y a la lentitud del mecanizado.
- El mecanizado CNC de acero inoxidable requiere operarios muy experimentados y hábiles para garantizar que el proceso se lleva a cabo con eficacia.
Consejos para el mecanizado CNC de acero inoxidable
El mecanizado CNC de acero inoxidable es muy importante en múltiples aplicaciones y a la hora de optar por estos procesos algunos de los consejos importantes a seguir son los siguientes:
- Para evitar el desgaste y la deformación de la herramienta debido a la tensión del mecanizado, se sugiere emplear radios para las aristas interiores de las piezas de acero inoxidable.
- No deben incluirse características que no puedan conseguirse con la máquina CNC, sino que puede optarse por otras alternativas de fabricación.
- Para garantizar la eficacia en el mecanizado CNC de acero inoxidable, aplique parámetros como pies de superficie por minuto.
- Para evitar el astillado durante el mecanizado CNC, es mejor elegir el material de la herramienta adecuada.
- Las máquinas CNC deben estar aseguradas y ser rígidas para evitar los movimientos extremos que se producen durante el funcionamiento debido a las vibraciones.
- Al mecanizar acero inoxidable con máquinas CNC, equiparse con protecciones equipo como guantes y gafas protectoras.
- Con el fin de evitar el alto coste de mecanizado y largo tiempo de procesamiento mantener el control de la utilización de las tolerancias.
- Para evitar la deformación causada por el calor utilice el refrigerante adecuado durante el proceso de mecanizado CNC.
- En relación profundidad-anchura debe tenerse en cuenta durante el diseño de la cavidad.
Acabados superficiales para piezas mecanizadas de acero inoxidable
El acero inoxidable es conocido por su excelente resistencia a la corrosión, pero aún así, algunos de los tratamientos superficiales pueden ayudar a mejorar las características de los componentes fabricados mediante el proceso de mecanizado CNC. Algunas de las opciones de acabado superficial son las siguientes:
- Chorro de arena ayuda a eliminar la capa de óxido negro que puede resultar de la soldadura y el laminado, utiliza un adhesivo a presión que ayuda a fregar la capa de óxido.
- Los ácidos nítrico y clorhídrico ayudan a eliminar la capa de óxido de los componentes de acero inoxidable y este proceso se denomina decapado.
- Pulido mecánico ofrece un acabado de espejo que da brillo a los componentes de acero inoxidable.
- El pulido electroquímico emplea el proceso de reducción con la ayuda de corriente continua que conduce a la ionización de la superficie metálica y también da lugar a una superficie brillante como un espejo.
- Un proceso de oxidación puede emplearse a través de diferentes soluciones químicas que contengan bases, ácidos y sales mixtas, y tal proceso se denomina oxidación química.
- Inmersión del componente de acero inoxidable en determinadas sales en condiciones específicas para conseguir el recubrimiento de color deseado.
Aplicaciones del mecanizado CNC de acero inoxidable
La aplicación del mecanizado CNC de acero inoxidable se observa en múltiples aplicaciones y algunas de ellas son las siguientes:
Aeroespacial: En la industria aeroespacial, el fuselaje, el tren de aterrizaje y los componentes de los motores a reacción se fabrican con componentes de acero inoxidable que se procesan mediante mecanizado CNC.
Automóvil: Las piezas mecanizadas CNC de acero inoxidable se utilizan en automóviles, piezas como bielas y componentes de motor se fabrican utilizando el material de acero inoxidable.
Construcción: El acero inoxidable es conocido por su resistencia y fuerza, lo que lo hace adecuado para la estructura de los puentes, y se somete al mecanizado CNC.
Química: La industria química utiliza piezas de acero inoxidable fabricadas mediante el proceso de mecanizado CNC debido a su naturaleza duradera y resistente a la corrosión.
Utensilios de cocina: Varios utensilios de cocina, como sartenes, ollas, fogones y cubiertos, se fabrican con acero inoxidable mecanizado por CNC.
Conclusión
La importancia de utilizar acero inoxidable en diferentes aplicaciones y de procesar piezas de acero inoxidable personalizadas mediante mecanizado CNC se destaca ampliamente en la guía anterior. Los diferentes tipos, grados, pros y contras de todo lo que está asociado con el mecanizado CNC de acero inoxidable se presentan y que le ayudará a decidir el procesamiento de sus componentes.
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Preguntas frecuentes
¿Qué tipo de acero inoxidable es el más utilizado?
El acero inoxidable 304 es uno de los aceros inoxidables al cromo-níquel más utilizados, con buena resistencia a la corrosión, resistencia al calor, resistencia a bajas temperaturas y propiedades mecánicas.
¿Es difícil mecanizar el acero inoxidable?
Sí, debido a sus propiedades, el acero inoxidable se considera un material difícil de mecanizar. Su escasa conductividad térmica puede provocar la acumulación de virutas en el filo de corte, lo que da lugar a daños en la herramienta. Por tanto, es esencial elegir los métodos de mecanizado adecuados para trabajar eficazmente con acero inoxidable.
¿Qué aceros inoxidables son difíciles de mecanizar?
El acero inoxidable austenítico es el más difícil de mecanizar. Debido a que este tipo de acero contiene más níquel o manganeso, por lo que su estructura organizativa es estable, el tratamiento térmico es difícil de hacer que se fortaleció. Este tipo de acero en el proceso de corte chip continuamente, rompiendo dificultades, mientras que fácil de producir endurecimiento por trabajo.
