SOLUCIONES ISCAR PARA EL MECANIZADO SIN PLOMO
Innovación, Precisión y Sostenibilidad
INTRODUCCIÓN
El plomo es un componente que tradicionalmente se ha añadido a las aleaciones metálicas para aumentar su maquinabilidad y la eficiencia del proceso de mecanizado.
Sin embargo, el plomo es un elemento altamente contaminante y tóxico, que perjudica tanto a la salud como al medio ambiente. Esto hace necesario limitar su utilización en toda la cadena de uso de los materiales, desde su fabricación hasta su transformación. Esta limitación está regulada por la directiva europea 2018/740/EU, conocida como RoHS 3 y por la normativa REACH, que incluye el plomo en su lista de elementos tóxicos para la salud humana, con lo que se requerirá una autorización específica para su uso siempre que su presencia supere el 0,1%.
En respuesta a esta situación, se han desarrollado materiales alternativos sin plomo, como aleaciones de cobre, aluminio, latón y aceros, que son cada vez más utilizados en diferentes industrias, como las de componentes electrónicos y de accesorio de tubos, automoción e industria médica, entre otras.
Pero el mecanizado de estas aleaciones sin plomo presenta algunas dificultades:
Mayor desgaste de las herramientas y plaquitas. Se trata de materiales más abrasivos, ya que el plomo actúa como lubricante interno, reduciendo la fricción entre la herramienta de corte y el material, y, por tanto, el desgaste.
Menor control de viruta. La presencia de plomo en una aleación facilita la formación de virutas cortas y quebradizas, de fácil control y evacuación. Sin embargo, la reducción del contenido de plomo en aleaciones puede llevar a la formación de virutas largas y continuas, lo que puede comprometer la eficiencia de las máquinas y herramientas.
Para hacer frente a este problema, ISCAR ha desarrollado una amplia gama de soluciones para un mecanizado de alto rendimiento y productividad de materiales sin plomo, con una excelente calidad superficial y respetando los requisitos y tolerancias exigidos por la aplicación.
MATERIALES SIN PLOMO
A continuación, indicamos algunos ejemplos de los materiales sin Plomo más utilizados:
MATERIAL
COBRE SIN PLOMO (CW510L)
ALUMINIO SIN PLOMO (6033 Y 6026 LF)
LATÓN
DESCRIPCIÓN
Aleación de cobre con zinc y aditivos sin plomo.
Aleación sin plomo diseñada para aplicaciones de alta resistencia.
Aleación de cobre con zinc y aditivos sin plomo.
CONDICIONES DE CORTE RECOMENDADAS
MATERIAL
SIN PLOMO
SIN PLOMO (6033 Y 6026
APLICACIONES
Griferías, accesorios de fontanería y conectores eléctricos.
Componentes de automoción, ingeniería mecánica.
Válvulas, accesorios de fontanería, componentes electrónicos y herramientas.
Aplicando estas condiciones de corte, y con la geometría adecuada, se obtienen virutas fragmentadas en pequeños segmentos.
MATERIALES SIN PLOMO
CARACTERÍSTICAS Y APLICACIONES
MATERIAL
COBRE SIN PLOMO (CW510L)
ALUMINIO SIN PLOMO (6033 Y 6026 LF)
LATÓN
CARACTERÍSTICAS
• Buena maquinabilidad
• Buen conductor eléctrico
• Buen conductor térmico
• Material muy dúctil
• Buena resistencia mecánica y al esfuerzo
• Alta resistencia a la corrosión
• Buena maquinabilidad
• Buena soldabilidad
• Económico
• Alta resistencia a la corrosión y durabilidad
• Gran conductividad eléctrica y térmica
• Buena maquinabilidad y maleabilidad
APLICACIONES
• Arquitectura y construcción
• Componentes eléctricos
• Herramientas
• Accesorios de tubos y tuberías
• Industria ferroviaria
• Industria naval y aeronáutica
• Automoción
• Componentes eléctricos
• Disipadores de calor
• Tubos y tuberías
• Maquinaria Industrial
• Accesorios de fontanería
• Herramientas
• Componentes electrónicos
• Industria naval y aeronáutica
• Automoción
• Joyería
• Aplicaciones arquitectónicas interiores y exteriores
SOLUCIONES ISCAR PARA EL MECANIZADO SIN PLOMO
PLAQUITAS Y HERRAMIENTAS
→ ASPECTOS DEL MECANIZADO SIN PLOMO QUE DEBEMOS TENER EN CUENTA AL ELEGIR LA HERRAMIENTA
o Menor maquinabilidad: Los materiales sin plomo, como el latón o aluminio sin plomo, carecen de las propiedades lubricantes naturales que proporciona el plomo.
o Mayor desgaste de herramientas: Incremento del esfuerzo sobre las herramientas debido a una menor lubricación inherente.
o Tendencia a formar rebabas: Especialmente notable en operaciones de taladrado.
→ MATERIAL DE CORTE: Metal duro con recubrimiento de diamante (DLC), con una excepcional resistencia al desgaste, para una mayor duración de la herramienta.
Otra opción que tenemos es utilizar placas de diamante (PCD) con rompevirutas, las cuales nos mejoran las condiciones de corte, ya que, podemos trabajar con unas condiciones más elevadas y, por otro lado, también obtenemos una duración de filo superior al metal duro
→ GEOMETRÍA DE CORTE: Se recomienda el uso de plaquitas de corte positivas.
ISCAR dispone de diferentes geometrías y rompevirutas óptimos para el mecanizado sin plomo
Las plaquitas diseñadas para mecanizado de aluminio, cobre y latón ofrecen diferentes características según la aplicación
En la tabla de las páginas siguientes ofrecemos detalles de estas plaquitas.
Los Iconos representan las áreas de aplicación en orden descendente
ISO M: Acero Control de Viruta
ISO P: Acero inoxidable Ángulo Positivo
ISO N: No ferrosos, Aluminio, Cobre, Latón Filo de Corte Vivo
ISO S: Superaleaciones resistentes al calor
ROMPEVIRUTAS ISCAR PARA EL
MECANIZADO SIN PLOMO
ESTÁNDAR
Geometría estándar
-AS
Superficie pulida
Con y sin recubrimiento
-FP -FPC -FFA
Materiales exóticos y resistentes a la oxidación (CERMET)
Materiales de viruta larga
-FSM -FCF -FMT
Sólo en Cermet
Geometría de corte positiva.
Excelente control de viruta Muy afilada
-F1M-12P
Para acabado y semiacabado
Filo de corte vivo y bajas fuerzas de corte
Desprendimiento de 12º
Excelente Rz
-F2M
Mecanizado medio y acabado
Principalmente para acero inoxidable
-AF
Principalmente para aluminio
-FSA
Sólo en Cermet sin recubrimiento
Geometría de corte positiva.
Excelente control de viruta Muy afilada
ROMPEVIRUTAS ISCAR PARA EL MECANIZADO SIN PLOMO
-F1M-20P
Para acabado
Muy bajas fuerzas de corte
Desprendimiento de 20º
Excelente Rz
Mezcla entre F3P y F3M
Para aceros y materiales resistentes a la oxidación
Específica para la Industria Médica
Excelente control de viruta en aleaciones difíciles
FNF Negativa VN... (Cermet)
FFG Negativa varias…
FFC Negativa varias…
FWA Negativa WN...
FWT Negativa CN…
Para acabado con alto avance
Buen acabado superficial (wiper)
Geometría muy resistente
-L/R
Plaquita con mano Para tornos tipo suizo (Decoletaje)
-SM -PF
Materiales exóticos y resistentes a la oxidación.
Corte suave
Reduce las fuerzas de corte
Geometría de corte positiva. Excelente control de viruta.
Muy afilada
MECANIZADO EN EL EJE Y
Para solucionar el problema del control de la viruta, ISCAR propone implementar el mecanizado en el Eje Y con refrigeración a presión, que ofrece las siguientes ventajas:
o Las herramientas para mecanizado en el Eje Y ofrecen un corte extremadamente estable gracias a la posición del asiento, perpendicular al mango.
o Las fuerzas principales se aplican en la dirección del mango, sobre el eje "Y" longitudinal. Esto evita que la herramienta flexe incluso con condiciones de corte muy elevadas, elimina las vibraciones y deja una excelente calidad superficial.
o La estabilidad de la herramienta garantiza un mecanizado fiable y preciso.
o Además, la posición de la herramienta en el Eje Y facilita la evacuación de virutas largas hacia abajo debido a la fuerza de gravedad. Estas herramientas están recomendadas para materiales de baja maquinabilidad, como las aleaciones sin plomo.
o Las herramientas ISCAR están diseñadas con refrigeración dirigida a la zona de corte, con salidas de refrigerante a alta presión en la parte superior e inferior de la herramienta, para garantizar el mayor rendimiento.
Comparativa de la viruta generada mecanizando en el Eje X frente a la obtenida en el Eje Y:
Torneado en el Eje X
Torneado en el Eje Y
Enlace para ver el vídeo completo de la aplicación en el Eje X y en el Eje Y:
MECANIZADO CON ALTA
PRESIÓN DE REFRIGERANTE
En operaciones de mecanizado con refrigeración interna a presión podemos mejorar el control de la viruta, prolongar la duración de las herramientas e incrementar significativamente la velocidad de corte, obteniendo una elevada rentabilidad en la producción, ya que los costes en consumibles no sólo no aumentan, sino que incluso se reducen
El refrigerante choca a gran velocidad con la viruta, disminuyendo la temperatura y evitando así el choque térmico. En los materiales y aplicaciones mencionadas, el rápido paso de una temperatura elevada a enfriamiento hace que la viruta sea poco dúctil y, por tanto, más fácil de romper.
Con una presión de refrigerante entre 30 y 120 bar, dirigida a los filos de corte, obtendremos SIEMPRE:
o Tiempos de mecanizado más cortos: la velocidad puede incrementarse hasta un 200%
o Mayor duración de la herramienta, hasta un 100%
o Mayor control de la viruta, incluso en materiales dúctiles, en función de la presión.
o Excelente evacuación de viruta, que evita daños en la pieza y permite una calidad superficial excepcional.
o Elimina el fenómeno del recrecimiento del filo
Todas las herramientas ISCAR para mecanizado en el eje Y disponen de conductos para alta presión de refrigerante para una extraordinaria rentabilidad
VENTAJAS
Implementando las soluciones ISCAR para el mecanizado sin plomo, obtenemos las siguientes ventajas:
o Mayor Duración de la Herramienta
Aunque el mecanizado de materiales sin plomo es más abrasivo para las herramientas que las aleaciones tradicionales, los desarrollos en herramientas de corte recubiertas han prolongado su duración Las calidades recomendadas para estos materiales son las de metal duro con recubrimiento de nitruro de titanio (TiN), diamante (PCD) o las plaquitas de diamante (PCD)
o Excelente Calidad Superficial
Las piezas mecanizadas con aleaciones sin plomo suelen tener superficies más limpias y requieren menos operaciones de limpieza o desbarbado, lo que ahorra tiempo en la producción.
o Cumplimiento con Certificaciones Internacionales
Directiva RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas), aplicable en Europa.
Normativas REACH para la seguridad de materiales.
Regulaciones internacionales, como la Prop 65 de California.
Ver Vídeo Nuevos Portaherramientas ISCAR para Torneado en el Eje Y en Tornos de Decoletaje:
NOTAS
SOLUCIONES ISCAR PARA EL MECANIZADO SIN PLOMO
Innovación, Precisión y Sostenibilidad
