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CBN versus carburo: ¿qué insertos o herramientas son mejores?

CBN versus carburo: ¿qué insertos o herramientas son mejores?

Cuando se necesitan operaciones de mecanizado de precisión y corte correspondientes, la elección de las herramientas es una de las principales determinaciones de eficiencia, vida útil y rendimiento. Entre las opciones destacadas se encuentran los insertos de CBN (nitruro de boro cúbico) y carburo, cada uno de los cuales tiene características particulares y es adecuado para determinadas aplicaciones. Pero, ¿cómo se enfrentan realmente? Ya sea que esté tratando de encajar sus atributos en un escenario de costos, su propiedad de resistencia al calor o la capacidad de funcionar con materiales duros, es imperativo que sepa exactamente en qué se diferencian entre sí. En este artículo, he descrito todos sus pros y contras que deberían ayudar con una decisión informada para sus requisitos de mecanizado. Así que quédese mientras luchamos por sus capacidades y determinamos cuál se sitúa en la cima en diversos escenarios industriales.

Introducción al CBN y al carburo

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Introducción al CBN y al carburo
Introducción al CBN y al carburo

Descripción general del CBN (nitruro de boro cúbico)

El CBN, o nitruro de boro cúbico, es una sustancia sintética que se considera principalmente la segunda más dura después de los diamantes. Las aplicaciones industriales se han ganado su merecida reputación de durabilidad resistente y resistencia al desgaste. Cuando las herramientas tradicionales fallaran, el CBN trabajaría con metales duros, especialmente en el mecanizado de acero endurecido o superaleaciones. Su estructura cristalina lo mantiene funcionando bien en condiciones extremas, por lo que se usa ampliamente en aplicaciones de corte y rectificado.

Uno de los principales honores del CBN es conservar su eficiencia de corte a altas temperaturas. Mientras que las herramientas de carburo pueden desgastarse o perder eficiencia rápidamente cuando la temperatura de corte es muy alta, el CBN conserva su integridad y dureza. Esto lo hace especialmente útil cuando las condiciones de alta temperatura requieren que la herramienta funcione durante mucho tiempo o con un alto grado de precisión. Generalmente, las herramientas CBN mejoran el acabado de la superficie y reducen los costos de reemplazo de herramientas ya que la vida útil esperada de esta herramienta es muy larga.

La desventaja es que el uso del CBN es limitado. Normalmente, el CBN no será así eficiente en mecanizado materiales blandos como aluminio o metales no ferrosos en comparación con las herramientas de carburo. Otro inconveniente es el considerable coste inicial del CBN; por lo tanto, esto no puede contemplarse para aplicaciones donde no es muy necesario. Sin embargo, sigue siendo un excelente competidor para satisfacer la necesidad en industrias donde cortar materiales duros y abrasivos requiere un rendimiento duro y confiable.

Descripción general del carburo de tungsteno

Al ser materiales muy resistentes, el carburo de tungsteno resiste la abrasión con un notable grado de dureza. Los dos elementos involucrados en su construcción son el tungsteno y el carbono, pero también se puede agregar un aglutinante como el cobalto para aumentar la tenacidad. Esta combinación crea un material muy difícil de deformar, uno que los técnicos industriales de todo el mundo aprovechan con entusiasmo para aplicarlo en el amplio espacio de aplicaciones.

Altamente adaptable, carburo de tungsteno es otro nombre para el carburo de tungsteno que crea vida útil. Las herramientas de mecanizado, los bordes cortantes y las brocas se caracterizan por ser algunos de sus usos más comunes. Mantiene un borde bajo las presiones de uso más intensas y, al resistir el calor y la corrosión, lo hace ideal para entornos hostiles donde otros materiales se degradan con el tiempo.

A pesar de las numerosas ventajas, el carburo de tungsteno tiene algunas desventajas. Es extremadamente duro pero quebradizo en determinadas situaciones, especialmente con golpes repentinos. Esta característica requiere un uso cuidadoso y aplicaciones casi específicas para maximizar su funcionamiento y vida útil. Aún así, estas características, entre otras, lo convierten en un material muy útil y confiable utilizado en diversas industrias como la automotriz, aeroespacial y manufacturera.

Importancia del mecanizado de aceros endurecidos

El carburo de tungsteno encuentra un uso importante en el mecanizado de aspectos de acero endurecido que requieren precisión y durabilidad debido a la naturaleza misma de su dureza. El acero endurecido encuentra aplicación dondequiera que se requiera la mayor resistencia y resistencia al desgaste; herramientas y componentes automotrices, por ejemplo. Sin embargo, debido a su gran dureza y tenacidad, son muy difíciles de mecanizar mediante métodos convencionales de herramientas de corte.

Al sentirse perfectas en tono, las herramientas de corte de carburo de tungsteno proporcionan la mayor resistencia al desgaste y rigidez con la que incluso los materiales más resistentes se pueden eliminar de manera eficiente en condiciones prácticamente extremas. En cuanto a dureza, el carburo de tungsteno produce magic-9 a escala de Mohs, siendo lo suficientemente fuerte como para crear una vida útil muy larga en aceros para mecanizar con valores de dureza Rockwell de 50 HRC y superiores. Por ejemplo, un estudio sobre herramientas de carburo frente a herramientas de acero de alta velocidad (HSS) mostró que las herramientas de carburo de tungsteno permanecen en acción tres veces más tiempo en las mismas condiciones de corte.

Las nuevas mejoras de la tecnología de carburo de tungsteno, como en los recubrimientos de TiAlN, crean otra dimensión en las propiedades del material, en presencia de la cual el coeficiente de fricción disminuye, la resistencia al calor aumenta y se produce una protección de vanguardia, lo que hace que las herramientas de carburo de tungsteno sean adecuadas para HSM. y corte en seco. Los hechos revelan que, dependiendo de los casos, la implementación de herramientas de carburo para mecanizar aceros endurecidos puede mejorar la productividad hasta en 40%, debido a mayores velocidades de corte y menos tiempo de inactividad para los cambios de herramientas. Por lo tanto, el carburo de tungsteno sigue siendo uno de los nombres menos conocidos asociados con los fabricantes que trabajan con aceros endurecidos por su eficiencia y precisión en un entorno de trabajo industrial más duro.

Comparación de dureza: CBN frente a carburo de tungsteno

Comparación de dureza: CBN frente a carburo de tungsteno
Comparación de dureza: CBN frente a carburo de tungsteno

Medición de la dureza: escala de Mohs y más allá

En las industrias de fabricación de sustancias, la dureza es un parámetro principal que determina si un material puede resistir el desgaste y la deformación. La dureza se mide comparando la capacidad de una muestra para resistir rayones con otra muestra conocida; esta comparación constituye lo que se conoce como escala de Mohs. Aunque algunos materiales se clasifican entre números entre 1 y 10 (el talco es 1 y, por tanto, el más blando; el diamante, 10, es el más duro), el carburo de tungsteno se clasifica en aproximadamente 9, lo que lo hace lo suficientemente duro para operaciones de mecanizado duras. El nitruro de boro cúbico (CBN), bastante cercano al diamante a 9,5 en la escala, es por lo tanto más duro que el carburo de tungsteno.

Para perfeccionar la estandarización de la dureza, también se están considerando otras escalas como Vickers y Rockwell. Se trata de pruebas de dureza en términos de la resistencia de un material a la deformación bajo una cantidad definida de fuerza que resiste un penetrador que tiene diferentes formas. Según numerosas fuentes, se informa que el carburo de tungsteno tiene una dureza Vickers de aproximadamente 1600 a 2000 HV, mientras que, dependiendo de la composición, el CBN supera con creces los 4000 HV. Por lo tanto, las cifras analizan al CBN como una mejor alternativa para aquellas aplicaciones que requieren extrema dureza y resistencia al desgaste.

Aunque el CBN es más duro que el carburo de tungsteno, este último es más popular debido a su rentabilidad y versatilidad. El CBN sería el mejor candidato en materiales ultraduros como los aceros endurecidos, mientras que el carburo de tungsteno es lo suficientemente duro, resistente y barato para satisfacer la mayoría de las necesidades industriales. Por último, la decisión de elección recae en la aplicación y las condiciones de trabajo.

📊 Tabla comparativa de dureza

Escala de dureza Carburo de tungsteno CBN (nitruro de boro cúbico)
Escala Mohs ~9 ~9.5
Dureza Vickers (HV) 1600-2000 HV >4000 HV
Dureza Knoop (KHN) 1000-2000 KHN 4000-5000 KHN

Dureza de los insertos CBN

Los insertos de CBN poseen una dureza extrema, por lo que se consideran entre las sustancias más duras utilizadas en las herramientas de corte. Esta inmensa dureza, sólo superada por el diamante, preserva los bordes cortantes afilados y los somete a duras condiciones durante los procesos de mecanizado. Por tanto, los insertos de CBN se utilizan en aplicaciones donde otros materiales se desgastarían en poco tiempo, especialmente al moler aceros endurecidos y superaleaciones.

Debido a la dureza de los insertos CBN, brindan una alta precisión y rendimiento a la operación de corte. La alta resistencia a la soldadura fuerte reduce la tasa de desgaste de la herramienta, asegurando así menos casos de reemplazo de herramientas; Por lo tanto, se mejorará la eficiencia, junto con ahorros a largo plazo. La resistencia a altas temperaturas también garantiza la calidad del rendimiento de la herramienta mediante operaciones de corte y puede soportar duras condiciones de mecanizado a temperaturas elevadas.

Dicho esto, existen aplicaciones en las que los insertos CBN no funcionan mejor. Aunque la dureza es una ventaja para los insertos CBN, carecen de la tenacidad de materiales como el carburo de tungsteno. Por lo tanto, los insertos CBN son muy adecuados para mecanizar en condiciones estables, con un riesgo mínimo de impacto o vibración. La elección correcta del material de la herramienta depende de las exigencias que se le imponen, como el material que se mecaniza, el entorno operativo y el costo.

Dureza de los insertos de carburo

Los insertos de carburo son conocidos por su dureza excepcional, lo que los hace muy eficaces para cortar y mecanizar una amplia gama de materiales. Esta dureza se debe principalmente al uso de carburo de tungsteno, un compuesto que combina átomos de tungsteno y carbono, lo que da como resultado un material significativamente más duro que el acero y capaz de soportar condiciones de mecanizado exigentes.

Una de las ventajas clave de los insertos de carburo es su capacidad para mantener bordes cortantes afilados incluso a altas temperaturas. Esta propiedad les permite funcionar eficientemente a velocidades de mecanizado más altas, lo que mejora la productividad y reduce el tiempo de inactividad operativa. La dureza del carburo también proporciona una resistencia al desgaste superior, lo que permite que el inserto mantenga su integridad durante períodos prolongados de uso, incluso al cortar materiales abrasivos.

Sin embargo, a pesar de su extrema dureza, los insertos de carburo son bastante quebradizos en comparación con otros materiales de herramientas más blandos. Esta propiedad de fragilidad los hace más apropiados para mecanizar en condiciones muy estables con casi cero vibraciones o impactos. Cuando funcionan correctamente, los insertos de carburo brindan un rendimiento de corte rápido, preciso y finamente medido y resultan más baratos a largo plazo, mientras que su capacidad de carga de tensiones y su longevidad son fundamentales.

Estabilidad y rendimiento térmico

Estabilidad y rendimiento térmico
Estabilidad y rendimiento térmico

Resistencia al calor del CBN

Otra característica única del CBN es su altísima resistencia al calor; otros materiales de corte como el carburo no pueden competir. El CBN conserva su dureza y capacidad de corte incluso a temperaturas superiores a 1000°C, por lo que es adecuado para todas las operaciones de mecanizado a alta temperatura.

El mejor factor que permite esta estabilidad térmica en el CBN es la estructura química. Mientras que los materiales de corte tradicionales son susceptibles al ablandamiento u oxidación a altas temperaturas, el CBN resiste el ablandamiento térmico y la oxidación para mantener un buen rendimiento incluso a temperaturas muy altas. Por lo tanto, es ideal para mecanizar materiales duros y abrasivos, como aceros endurecidos o superaleaciones, donde la generación de calor se convierte en una preocupación importante.

Además, al reducir el desgaste y mantener la simetría de corte a altas temperaturas, las herramientas CBN aumentan la vida útil de las operaciones de corte. Esto aumenta la producción y permite aplicaciones finas que operan con tolerancias estrictas. Dicho esto, el CBN es, por tanto, una buena solución para industrias que requieren herramientas que puedan soportar condiciones térmicas severas.

Resistencia al calor del carburo

En el campo industrial, va de la mano del calor, por lo que el carburo tiene cierta reputación de resistencia al calor. La dureza a altas temperaturas permite su uso eficiente en procesos como operaciones de corte y mecanizado a alta velocidad de cargas pesadas. La resistencia se debe esencialmente a la composición del carburo, principalmente carburo de tungsteno, que tiene un punto de fusión y una conductividad térmica extremadamente altos.

A temperaturas más altas, el carburo sufre muy poca deformación térmica. Esta propiedad ayuda al carburo a mantener su estabilidad dimensional en condiciones operativas difíciles, lo que garantiza que el rendimiento se mantenga constante. Al mismo tiempo, una conductividad térmica superior ayuda a dispersar el calor lo suficientemente rápido como para evitar la falla de la herramienta por sobrecalentamiento. Por lo tanto, las herramientas de carburo se utilizan siempre que el mecanizado implica la preocupación por cargas térmicas sostenidas.

Sin embargo, incluso con la impresionante resistencia del carburo al calor, no es intocable por daños térmicos. Duraciones prolongadas de exposición a temperaturas superiores a las que puede soportar pueden provocar la posibilidad de una ligera degradación, como grietas térmicas u oxidación. Para mantener alejados estos escenarios, son necesarios métodos de enfriamiento adecuados y condiciones adecuadas para el corte. Cuando las herramientas de carburo se utilizan correctamente, resultan ser herramientas robustas y eficientes para áreas de alta temperatura.

🔥 Comparación de resistencia a la temperatura

Propiedad CBN Carburo de tungsteno
Temperatura máxima de funcionamiento >1000°C ~800-900°C
Resistencia a la oxidación Excelente (>1000°F/537°C) Moderado (degradaciones >1000°F/537°C)
Estabilidad térmica Superior Bien

Impacto en la longevidad de vanguardia

La longevidad de corte de bordes de una herramienta es un factor decisivo para su elección en cuanto a utilización y viabilidad económica en operaciones de mecanizado. Tanto los materiales CBN como los de carburo, en determinadas circunstancias, presentan una resistencia excepcional al desgaste; sin embargo, la naturaleza del desgaste puede variar mucho dependiendo de las condiciones de mecanizado.

El CBN, cuya dureza es superada sólo por el diamante, puede resistir tan bien el desgaste de los bordes que puede mantener el filo afilado incluso en operaciones en las que se genera mucho calor y se aplican cargas pesadas. Los nuevos informes de mecanizado afirman que las herramientas CBN son capaces de soportar diez veces la vida útil de las herramientas de carburo convencionales al mecanizar materiales duros como acero endurecido o superaleaciones. Una retención tan alta de los bordes reduce en gran medida la frecuencia de los cambios de herramientas y, por lo tanto, mejora la eficiencia operativa general.

Cuando se trata de mecanizar piezas de trabajo generales o materiales blandos, las herramientas de carburo son la mejor opción. La vida útil de vanguardia del carburo está determinada principalmente por la estabilidad térmica, que es mucho menor que la del CBN (aunque el CBN tiene una estabilidad térmica aún mayor), pero es adecuada si el mecanizado se aplica a temperaturas moderadas. Por ejemplo, el recubrimiento multicapa de un inserto de carburo puede incluir nitruro de titanio (TiN) u óxido de aluminio (Al$_2$O$_3$), lo que puede aumentar la vida útil de la herramienta casi dos veces y, al mismo tiempo, puede usarse eficazmente en la pieza de trabajo hasta una velocidad de corte de 800 metros por minuto, dependiendo del material.

De la experiencia industrial se desprende que, si bien para aplicaciones extremas se prefieren las herramientas CBN por una vida útil y resistencia inigualables, las herramientas de carburo, por el contrario, aún demuestran su valía como una solución bastante económica para casi todos los requisitos de mecanizado. Cuando los fabricantes entienden el mecanizado requisitos y características de rendimiento de las herramientas relevantes, se logra una combinación óptima de durabilidad, costo y precisión.

Inercia química del CBN y el carburo

Inercia química del CBN y el carburo
Inercia química del CBN y el carburo

Resistencia a la oxidación

El CBN ofrece una exquisita resistencia a la oxidación, incluso a temperaturas muy altas. Debido a esta propiedad, encuentra uso en aplicaciones de mecanizado donde se genera calor intensamente durante el corte, como aceros endurecidos y superaleaciones. La capacidad de este material para soportar condiciones ambientales graves de oxidación crea un entorno de precisión y durabilidad no disponible.

El carburo es comparativamente propenso a la oxidación cuando la temperatura es alta, a diferencia del CBN. Las herramientas de carburo son generalmente buenas para tareas de mecanizado; sin embargo, su resistencia a la oxidación disminuye a temperaturas superiores a 1000°F o 537°C. A esa temperatura, comienza la degradación del material, afectando el rendimiento en términos de corte y vida útil de la herramienta en exposición prolongada al calor.

Los factores que contribuyen a la diferencia en la resistencia a la oxidación entre el CBN y las herramientas de carburo variaron según sus composiciones químicas. El CBN permanece estable en ambientes oxidativos y, por tanto, sobresale en procesos de alta temperatura. Por lo tanto, el CBN se convierte en la opción preferida para los casos que requieren resistencia contra golpes térmicos y oxidativos. Los carburos, por otro lado, funcionan suficientemente en condiciones de trabajo regulares sin calor extremo y son comparativamente baratos.

Interacciones con diversos materiales de corte

Dependiendo de la dureza y las propiedades térmicas de la pieza de trabajo y de la herramienta cortadora y de las condiciones operativas, se pueden seleccionar herramientas CBN como las preferidas. Las herramientas CBN se emplean comúnmente para cortar materiales duros como aceros endurecidos, superaleaciones y hierros fundidos. Pueden mantener un filo a temperaturas elevadas y, por lo tanto, se utilizan para el mecanizado de precisión de materiales de ingeniería en condiciones difíciles.

Las herramientas de carburo, por otro lado, son más adecuadas para el mecanizado de materiales blandos de uso general, incluidos metales no ferrosos, plásticos y materiales compuestos. Son una herramienta económica y algo versátil, dependiendo de temperaturas moderadas para su funcionamiento. De hecho, pueden perder su eficacia en situaciones que involucran materiales extremadamente duros y temperaturas elevadas, donde la resistencia al desgaste se convierte en una prioridad.

Debe enfatizarse que el acoplamiento de las herramientas con los materiales de corte se juzgará según los parámetros del proceso de mecanizado, incluidos factores tales como composición, precisión requerida y exposición térmica. Una elección adecuada de la herramienta de corte produce eficiencias, extiende la vida útil de la herramienta y permite un nivel de calidad sin precedentes en el producto terminado.

Implicaciones para la vida útil de las herramientas

La vida útil de la herramienta dependerá del entorno de corte o de las condiciones operativas. La velocidad de corte, la velocidad de avance y la profundidad de corte son números cruciales que establecen la vida útil de la herramienta de corte. La vida útil de la herramienta se reduciría gravemente con la aplicación de mayor velocidad o calor; es decir, una herramienta se quemará mientras el filo se vuelve opaco y de menor rendimiento. Se deben dar tratamientos adecuados a las consideraciones de vida útil de la herramienta como resultado de la calidad del mecanizado.

La composición del material de la herramienta, así como la de la pieza de trabajo, también puede ser otro factor crítico que afecta la vida útil de la herramienta. Los materiales más duros o abrasivos desgastan la herramienta rápidamente y esto hace que sea aún más difícil hacer coincidir los materiales entre la herramienta y su pieza de trabajo. Las herramientas de corte más avanzadas están recubiertas para resistir el desgaste y el calor, mientras que otras se fabrican con el objetivo final de contrarrestar el desgaste y el daño térmico; en ambos casos, el aplicación de un mecanizado adecuado las técnicas son imprescindibles para aprovechar al máximo las ventajas de la herramienta.

El mantenimiento, junto con el control periódico, constituye de hecho el otro factor principal para prolongar la vida útil de las herramientas. Al ser revisado para detectar signos de desgaste o, sin duda, dañar el reemplazo oportuno de la herramienta y disminuir la cantidad de tiempo de inactividad, lo que a su vez causa un grave problema con la calidad del producto mecanizado. Además, proporcionar esquemas adecuados de refrigeración y lubricación reduce el calor y la fricción, manteniendo así el estado de la herramienta con el tiempo. Por lo tanto, cuando se aborda adecuadamente, los fabricantes, por lo tanto, deben hacerlo optimizar el rendimiento de la herramienta, reduciendo en consecuencia el coste asociado a la misma a largo plazo.

Elegir la herramienta adecuada: insertos de CBN frente a carburo

Elegir la herramienta adecuada: insertos de CBN frente a carburo
Elegir la herramienta adecuada: insertos de CBN frente a carburo

Factores a considerar al seleccionar insertos

Se deben tener en cuenta varios factores para poder elegir de forma óptima el tipo de insertos de herramientas de corte, ya sea CBN (nitruro de boro cúbico) o carburo, para un mejor rendimiento, coste y longevidad. Además, a continuación se muestra una lista de los factores considerados:

1. Dureza y composición del material

Los insertos de CBN ofrecen mayor resistencia al desgaste y tolerancia al calor y se utilizan principalmente en materiales duros como aceros endurecidos y superaleaciones. Mientras tanto, los insertos de carburo son más adecuados para mecanizar materiales más blandos como aluminio, aceros bajos en carbono y mecanizado de uso general. Por ejemplo, se ha observado que los insertos de CBN duran diez veces más que los insertos de carburo en aplicaciones de torneado duro.

2. Velocidades de corte y tasas de alimentación

Los insertos CBN pertenecen al grupo de los insertos utilizados en el mecanizado de alta velocidad, y el rectificado proporciona un acabado superficial mejorado a velocidades más altas, lo que significa que es muy apropiado para aplicaciones de precisión. Los insertos de carburo, al ser de naturaleza bastante general, pueden funcionar mucho mejor a velocidades medias. Los informes de la industria afirman que las velocidades de corte de los insertos CBN han tendido a superar los 1.000 metros por minuto en determinadas aplicaciones.

3. Resistencia térmica

Al estar revestido dentro de las propiedades inherentes de su material, el CBN podría soportar las altísimas temperaturas que se desarrollan durante el mecanizado (por encima de 1000°C) con un desgaste mínimo. Por otro lado, los carburos requieren la implementación de un sistema extra de refrigeración o lubricación para obtener eficiencia a altas temperaturas.

4. Consideraciones de costos

El inserto CBN, junto con las brocas de herramientas compactadas en polvo CBN, se integra en una categoría especial, ya que los depósitos de productos químicos CBN tienen un precio superior al de los insertos de carburo por su supremacía y cualidades de trabajo. En algunas operaciones rigurosas, esta extraordinaria resistencia al desgaste se puede aprovechar para permitir cambios menos frecuentes, lo que eventualmente conduce a menos tiempo de inactividad para el mantenimiento de la herramienta. Por ejemplo, los investigadores han demostrado que los costos de funcionamiento caen en un rango de 25-40%, mientras que los insertos CBN se emplean en mecanizado de alto nivel.

5. Aplicaciones y Acabado de Superficies

Los insertos CBN se pueden aplicar en operaciones de mecanizado que requieren un acabado ultrasuave y tolerancias muy estrictas. Los insertos de carburo son más bien para mecanizado general con requisitos mínimos de acabado superficial.

6. Vida útil y mantenimiento de las herramientas

Es común que los insertos de CBN tengan una vida útil más larga, especialmente cuando se mecanizan materiales duros. Sin embargo, los insertos de carburo pueden requerir un reemplazo frecuente pero requieren menos tiempo para volver a afilarlos. La industria automotriz ha visto un caso en el que la vida útil de la herramienta aumentó en 50% al cambiar a CBN para mecanizar componentes endurecidos en lugar de carburo.

Al considerar estos factores en comparación con los requisitos dictados por la aplicación, los fabricantes podrán decidir si los insertos de CBN o carburo son los mejores para que la selección de herramientas pueda mejorar la productividad y al mismo tiempo minimizar el costo del desgaste de las herramientas y las ineficiencias del mecanizado.

✓ Tabla comparativa de selecciones

Factor Inserciones CBN Insertos de carburo
Lo mejor para materiales Aceros endurecidos, superaleaciones, hierros fundidos Aluminio, aceros bajos en carbono, metales no ferrosos
Velocidad de corte >1.000 m/min (alta velocidad) Hasta 800 m/min (velocidad media)
Tolerancia a la temperatura >1.000°C ~800-900°C (requiere refrigeración)
Costo inicial Alto De baja a moderada
Comparación de la vida útil de la herramienta 10 veces más largo (materiales duros) Estándar (materiales generales)
Acabado superficial Tolerancias ultralisas y ajustadas Requisitos buenos y mínimos
Ahorro de costos 25-40% reducción de costes de funcionamiento Rentable para uso general

Uso de CBN para mecanizar aceros endurecidos

Dado que la dureza y la resistencia al calor son sus principales propiedades, el CBN demuestra ser una herramienta increíble en el mecanizado de aceros endurecidos. Si bien los insertos de carburo pierden su filo cuando se calientan a temperaturas más altas, el CBN lo mantiene, y eso es importante cuando se mecanizan materiales endurecidos por encima de 45 HRC. Se utiliza una herramienta CBN para lograr un mecanizado consistente y preciso incluso en condiciones de trabajo difíciles.

La otra ventaja del inserto CBN es la ALTA VIDA. Las herramientas CBN, en comparación con el carburo, ofrecen una mayor resistencia al desgaste, lo que reduce la cantidad de veces que se debe cambiar una herramienta. Esto genera una producción aún mayor y una mayor rentabilidad, especialmente cuando el tiempo de inactividad para cambiar las herramientas dificulta enormemente la operación. Con velocidades de corte más altas permitidas por CBN, los ciclos de mecanizado podrían optimizarse aún más.

Además, el CBN proporciona acabados superiores en aceros endurecidos. Esto reduce el procesamiento secundario, como el rectificado, y por lo tanto lo hace ideal para la fabricación de algunas piezas de alta calidad. Esto, a su vez, minimiza las pérdidas debidas a las herramientas y mejora los requisitos generales de mecanizado, de modo que el CBN se ha convertido en una solución natural para los fabricantes que trabajan para lograr resultados de mecanizado con mayor precisión y eficiencia para materiales endurecidos.

Cuándo-preferir-herramientas-de-carburo

Las herramientas de carburo tienen prioridad para situaciones de mecanizado que requieren trabajar con materiales más blandos como aluminio, latón y otros metales no ferrosos. Dado que estas herramientas permanecen afiladas y, por lo tanto, mantienen su capacidad de corte durante mucho tiempo, son consistentemente confiables en el mecanizado de alta velocidad. También resisten el calor formado durante el proceso de corte, por lo que: efectivos y confiables.

Otra ocasión que favorece a las herramientas de carburo es cuando el mecanizado requiere un corte intrincado o preciso. Los carburos son lo suficientemente rígidos como para tener deflexiones mínimas de la herramienta y mantener la precisión dimensional adecuada. Resultan más ventajosos en el mecanizado de geometrías complejas o piezas donde se mantienen tolerancias estrictas.

Se prefieren las herramientas de carburo por ser una mejor opción para la fabricación por lotes o incluso en volumen. Debido a su durabilidad frente a cualquier tipo de desgaste, reducen la necesidad de realizar cambios en las herramientas, mejorando así la eficiencia de producción en los procesos en curso. Por esa razón, las herramientas de carburo son un excelente candidato para una alta productividad, un bajo costo y un rendimiento confiable en los materiales menos abrasivos.

Preguntas frecuentes (FAQ)

P: ¿Se considera que el CBN es más duro que el carburo de tungsteno?

R: Sí, dada la dureza incrédula del CBN, sólo él puede encontrar aplicación en el desempeño de su función en sus situaciones extremas de desgaste.

P: ¿Las ventajas que el CBN puede mantener frente al carburo de tungsteno?

R: Por lo tanto, el CBN posee ventajas en resistencia al desgaste SCR, vida útil de la herramienta y velocidades una vez establecido: el CBN es mejor que los insertos de carburo para mecanizar materiales duros y ferrosos.

P: ¿En qué se diferencia el CBN en términos de dureza en comparación con el carburo de tungsteno?

R: El garrote de CBN se refiere a: el garrote de CBN es sustancialmente mayor que el de carburo de tungsteno por varios factores, dependiendo de las aplicaciones de corte donde esto resulta importante para mantener la integridad de la herramienta.

P: ¿Dónde se prefiere el CBN en diversas aplicaciones?

R: Se prefiere el CBN en aplicaciones que involucran aleaciones de acero duro y materiales ferrosos, donde su extrema dureza permite altas velocidades de corte y tiempos de ciclo reducidos. Otros usos típicos incluyen herramientas para trabajar metales, como molinos de extremos e insertos.

P: ¿Por qué se considera que CBN es una mejor opción para herramientas de corte?

R: Ser químicamente estable y resistir el calor y la presión hace que el CBN sea adecuado para operaciones de mecanizado a alta temperatura en las que las herramientas de carburo tradicionales podrían degradarse.

P: ¿Qué papel juega la sinterización en la producción de CBN?

R: El proceso de sinterización es importante en la producción de CBN, ya que las partículas de CBN primero se unen bajo calor y presión antes de los procesos finales. De esta manera, se mejora la morfología y dureza del producto final en comparación con el carburo cementado.

P: ¿En qué se diferencian las fresas de carburo de las herramientas CBN?

R: Las fresas de carburo son capaces de realizar muchas operaciones, mientras que las herramientas CBN se prefieren en aplicaciones que requieren alta dureza y resistencia al desgaste. Al emplearse predominantemente para el mecanizado duro de materiales, las herramientas CBN se utilizan preferentemente en determinadas aplicaciones industriales.

P: ¿Son las herramientas CBN más costosas en comparación con las herramientas de carburo?

R: En su mayoría son más costosos que sus homólogos de carburo debido a sus costos de producción y materiales utilizados; sin embargo, este costo puede compensarse con su vida útil más larga y su rendimiento superior.

P: ¿Cuál es la prueba de dureza utilizada principalmente para comparar CBN y carburo de tungsteno?

R: Las medidas de escala C de dureza Knoop y dureza Rockwell se utilizan con mayor frecuencia para probar la dureza de materiales como CBN y carburo de tungsteno. Estas pruebas cuantifican la dureza del material y dan una comparación clara entre los dos.

P: ¿Las herramientas CBN son beneficiosas para materiales no ferrosos?

Supuestamente, puedo decir que es cierto: las herramientas CBN están diseñadas principalmente para funcionar con materiales ferrosos, pero pueden utilizar algunos materiales no ferrosos. Aunque el rendimiento podría ser más eficiente utilizando herramientas de carburo, que son mucho más versátiles para una gama más amplia de materiales.

Referencias

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