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Contenidos
Clasificación de materiales de la pieza a trabajar 2Aplicación por Grupos de Material 4Introducción al Aluminio 4Disponibilidad 5Elementos Aleados Principales 6Importante a la hora de mecanizar Aluminio 7AMG 7.1 8AMG 7.2 9AMG 7.3 10AMG 7.4 11Consejos generales para taladrar 12Tabla de avance de brocas 13Selección de brocas 14Consejos generales para roscar 16Diámetros de brocas para machos 17Selección de machos 18Consejos generales para fresar 20Parámetros de fresado 21Aplicaciones 22Tabla de avance de fresas 23Selección de fresas 24Tabla de velocidades de corte 26
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Aplicación por Grupos de Material
La clasificación (“AMG”), Aplicación por Grupos de Material, esta diseñada para facilitar la selección de la herramienta de corte más apropiada en función de cada aplicación.
Dormer clasifica los materiales en 10 grandes grupos (“AMG”). Cada grupo está dividido en diferentes subgrupos en función de las propiedades de cada material, como son la dureza, la resistencia y la forma de la viruta. Esta guía de materiales, contiene los subgrupos de materiales del 7.1 al 7.4 – Aluminio / Magnesio.
En la página 2 se muestran ejemplos de diferentes nomenclaturas de cada subgrupo de material.
Esta guía de materiales contiene una selección de las herramientas que son clasificadas como “excelente” para el mecanizado del aluminio/magnesio. Para una mayor información, puede acceder a todo nuestro rango de productos en el catálogo Dormer o en el CD “Product Selector” o puede contactar con nuestro servicio técnico.
Introducción al Aluminio
El Aluminio es el 8% de los componentes de la capa terrestre. Es el tercer elemento más común. La versatilidad del aluminio lo hace el más utilizado después del acero, con una utilización anual de 24 millones de toneladas. A esta cantidad se le ha de sumar los 7 millones de toneladas de aluminio reciclado que se producen.
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El Aluminio puro es un metal suave y ligero (más ligero que un tercio del peso específico del acero, cobre o latón). El Aluminio puede ser fuerte, dúctil y maleable, es resistente a la corrosión y es un excelente conductor del calor y de la electricidad. También puede ser reciclado muchas veces sin perder las propiedades ni la calidad. El Aluminio puede ser extruido y fundido en complejas formas. Tiene una baja resistencia a la tracción, pero puede estar aleado con muchos elementos, como pueden ser, cobre, zinc, magnesio, manganeso, litio y silicio, este amplio rango de aleaciones le permite obtener diferentes propiedades específicas en función de cada aplicación. El amplio rango de propiedades del aluminio, hacen que éste se utilice en productos finales como son latas de bebida, combustibles, componentes eléctricos, componentes de automoción y otras muchas aplicaciones.
Disponibilidad
La mayoría de los aluminios usados son aluminios aleados, se usan diferentes tipos de aleaciones en función de las características que se desea que tenga el material, por ejemplo, durezas, resistencias a la tracción y maleabilidad plástica. La aleaciones más comunes son con silicio (Si), magnesio (Mg), manganeso (Mn), cobre (Cu) y con zinc (Zn). Las aleaciones que contienen un máximo de un 1 % de hierro y silicio en total, se considera aluminio puro o aluminio no aleado. Las aleaciones de aluminio normalmente son divididas en aleaciones extruidas y en aleaciones fundidas. Estas aleaciones están subdivididas en diferentes grupos según si tienen tratamientos térmicos o no y en función del proceso de endurecimiento.
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A las aleaciones fundidas de aluminio se les puede o no realizar tratamientos térmicos, así como también pueden ser sometidas a procesos de moldeado. La aleación fundida de aluminio más común es la aleación de aluminio con silicio, con un porcentaje entre un 7 y un 12% de silicio. El tipo de aleación puede variar en función de los requerimientos del material y del método de fundición. Las aleaciones extruidas de aluminio se les puede o no realizar tratamientos, en función de las necesidades. El endurecimiento de la aleación con el tratamiento térmico, es un método utilizado generalmente para mejorar las propiedades de resistencia y dureza de los materiales.
Elementos Aleados PrincipalesHay más de 300 tipos de aleaciones extruidas de aluminio, pero sólo 50 tipos son los más utilizados, normalmente estas aleaciones están codificadas con 4 dígitos. Las aleaciones fundidas de aluminio, tienen una codificación similar pero con 5 dígitos. A continuación se muestra una tabla en la que se describe el sistema de codificación para ambas aleaciones, fundidas y extruidas. En esta clasificación también esta incluido el aluminio puro.
Elemento Aleado Extrusión FundiciónNinguno (99% Aluminio puro) 1XXX 1XXX0Cobre 2XXX 2XXX0Manganeso 3XXXSilicio 4XXX 4XXX0Magnesio 5XXX 5XXX0Magnesio + Silicio 6XXX 6XXX0Zinc 7XXX 7XXX0Litio 8XXX
No establecido 9XXX0
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Hay 2 grandes grupos de aleaciones extruidas de aluminio:1) En el aluminio puro comercial, las aleaciones
de manganeso y las de magnesio, la dureza se consigue por un procedimiento de endurecimiento.
2) En las aleaciones donde el cobre, magnesio, zinc y silicio son los componentes principales, la dureza se consigue por medio de tratamientos térmicos.
En las aleaciones fundidas de aluminio, el silicio, cobre, y el magnesio, son usados para dar una mayor variedad de propiedades, tales como dureza, resistencia a la corrosión y un tamaño de grano fino. Este tipo de aleaciones pueden ser sometidas o no a tratamientos térmicos, en función de las necesidades.
Importante a la hora de mecanizar Aluminio
• Para el mecanizado de aleaciones de aluminio con un contenido bajo en silicio, es importante utilizar herramientas con filos de corte con geometrías positivas.
• Unos correctos parámetros de corte, velocidad y avance son importantes para conseguir una adecuada evacuación de la viruta y mejorar la rotura de la viruta.
• Para las aleaciones de aluminio abrasivas, con un alto contenido en silicio (superior a un 6%), es recomendado utilizar herramientas recubiertas.
• En el mecanizado de aleaciones de aluminio, es importante el uso de lubricante.
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7.1 Aluminio, Magnesio, no aleado Dureza <100 HBResistencia a la tracción <350 N/mm2 *
Composición típica
Este grupo cubre todos los grupos de aluminio puro comercial, del que podemos destacar su alta conductividad eléctrica y su gran resistencia a la corrosión. Se considera aluminio puro aquel que está compuesto por un 99% de aluminio.
Ejemplos de usos
Este grupo de materiales es muy usado para la fabricación por extrusión de formas extrañas, como son utensilios de cocina, laminas de aluminio, material eléctrico, perfiles para la construcción, latas de bebida, fuel…etc. También es muy usado en electrónica.
*Resistencia a la tracción puede variar entre 95 y 350 N/mm2 (Por ejemplo. después del templado se alcanza un valor aprox. de 95 N/mm2 y este valor aumenta con el procedimiento de endurecimiento.)
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7.2 Aluminio aleado, Si<0.5% Dureza <150 HBResistencia a la tracción <500 N/mm2
Composición típica
Este grupo de materiales abarca una serie de aleaciones de aluminio donde la dureza empieza a aumentar y también los contenidos de la aleación. Generalmente, estas aleaciones tienen un aumento de la dureza debido a la existencia de silicio (hasta 0,5%), magnesio (aprox. 2%) y pequeñas cantidades de manganeso.
Ejemplos de usos
En este grupo de materiales es usado la fabricación por fundición de bloques cilíndricos, componentes de las cajas de cambios y componentes navales, mientras que las aleaciones extruidas son utilizadas en la fabricación de las chapas de vehículos, plantas químicas y en barreras.
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7.3Aluminio aleado, Si>0.5%<10% Dureza <120 HBResistencia a la tracción <400 N/mm2
Composición típica
Este grupo de materiales abarca un rango de aleaciones de aluminio de dureza alta. Este tipo de aleaciones pueden tener unos niveles de silicio de hasta un 10%, también pueden contener otras aleaciones como son zinc, cobre, hierro y níquel.
El alto contenido de silicio afecta al mecanizado del material – un contenido de silicio por debajo del 5% no afecta duramente en el desgaste de la herramienta, mientras que unos niveles de silicio superiores a este valor, será más abrasivo con el filo de corte, es por ello recomendable utilizar una herramienta recubierta.
La mayoría de aleaciones de aluminio dentro de este grupo son materiales fundidos con aditivos para refinar el tamaño del grano y ganar fluidez.
Ejemplos de usos
Las aleaciones fundidas son usadas en este grupo para la fabricación de radiadores, cajas de cambios y en general fundiciones, mientras que las aleaciones extruidas se utilizan para fabricar tubos, platos y aplicaciones generales de ingeniería.
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7.4 Aluminio aleado, Si>10%, Reforzado por filamentos Al-aleados, Mg-aleados Dureza <120 HB Resistencia a la tracción <650 N/mm2
Composición típica
Las aleaciones dentro de este grupo generalmente son sometidas a tratamientos térmicos, los niveles de silicio en la aleación son altos, lo que mejora las propiedades de la fundición. Los tratamientos térmicos están diseñados para precipitar los componentes metálicos fuera de la estructura metálica de una forma controlada. Esta deformación en la estructura, hace aumentar notablemente la dureza en la aleación.
Estos materiales pueden ser difíciles de mecanizar, debido a su gran abrasividad natural, se debe tener un extremo cuidado en la selección de las herramientas y lubricantes.
Ejemplos de usos
Este tipo de aleaciones son utilizadas en la fabricación de componentes de la automoción; bombas hidráulicas de la dirección asistida, discos de freno de alto rendimiento, los piñones de la caja de cambios, también son utilizadas para la fabricación de componentes aerospaciales; depósitos con protección antibalas, bielas, discos de cambios, cilindros, bloque de los cilindros, válvulas, pistones.
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Consejos generales para taladrar
1. Selecciona la broca más apropiada para la aplicación, en función del comportamiento del material que debe ser mecanizado, la capacidad de la máquina herramienta y la refrigeración que debe ser usada.
2. La falta de rigidez en los componentes y en el husillo de la máquina-herramienta puede dañar la broca. Hay que asegurarse que los componentes y la máquina tengan una estabilidad máxima todo el tiempo. La rigidez puede mejorarse seleccionando una broca lo más corta posible para la aplicación.
3. La sujeción de la herramienta es un aspecto importante en la operación de taladrado y no se puede permitir que la broca resbale o que se mueva en el portaherramientas.
4. El uso de una apropiada lubricación es recomendado y requerido particularmente para las operaciones de taladro. Con la lubricación, se garantiza un alto rendimiento, especialmente en la punta de la broca.
5. La evacuación de la viruta durante el taladrado es esencial para garantizar un correcto procedimiento del taladrado. No es aconsejable que las estrías de la broca se atasquen de virutas.
6. Al rectificar la broca, cerciórese de que se ha elimin-ado todo el desgaste y comprobar que se produce la geometría de punta correcta.
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7.17.27.37.4
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Consejos generales para roscar
1. Escoger el diseño correcto del macho de roscar según el tipo de agujero, es decir, pasante o ciego y el material de la pieza a trabajar de la tabla de Aplicación por grupos de Material (AMG).
2. Asegurar que la pieza de trabajo esté bien sujeta, ya que el movimiento lateral podría causar la rotura del macho o formar roscas de mala calidad.
3. Seleccionar la broca de tamaño correcto (mirar la página siguiente). Asegurar que la dureza de la pieza de trabajo es siempre menor que la dureza de la herramienta.
4. Seleccionar la velocidad de corte correcta que se muestra en las páginas de selección de machos, en el Catálogo o en el CD “Product Selector”.
5. Usar el fluido de corte adecuado para la aplicación correcta.
6. En aplicaciones NC, asegurar que el valor del paso escogido para el programa sea el correcto. Al usar un accesorio de roscar, se recomienda de 95% a 97% del paso para que el macho cree su propio paso.
7. Siempre que se pueda se sujetará el macho con un dispositivo de roscar flotante, esto asegura el movimiento axial libre del macho y lo sitúa encuadrado en el agujero. Además protege el macho de una posible rotura si se “hace fondo” accidentalmente en un agujero ciego.
8. Asegurar la introducción suave del macho en el agujero, ya que un avance desigual podría producir la conicidad de la rosca.
M mm mm mm1.6 0.35 1.321 1.25 3/641.8 0.35 1.521 1.45 542 0.4 1.679 1.6 1/162.2 0.45 1.833 1.75 502.5 0.45 2.138 2.05 463 0.5 2.599 2.5 403.5 0.6 3.010 2.9 334 0.7 3.422 3.3 304.5 0.75 3.878 3.8 275 0.8 4.334 4.2 196 1 5.153 5 97 1 6.153 6 15/648 1.25 6.912 6.8 H9 1.25 7.912 7.8 5/1610 1.5 8.676 8.5 Q11 1.5 9.676 9.5 3/812 1.75 10.441 10.3 Y14 2 12.210 12 15/3216 2 14.210 14 35/6418 2.5 15.744 15.5 39/6420 2.5 17.744 17.5 11/1622 2.5 19.744 19.5 49/6424 3 21.252 21 53/6427 3 24.252 24 61/6430 3.5 26.771 26.5 1.3/64
17
D = Dnom- P
M mm mm
4 0.70 3.405 0.80 4.306 1.00 5.108 1.25 6.9010 1.50 8.7012 1.75 10.4014 2.00 12.2516 2.00 14.25
Para calcular el diámetro de la broca:
ROSCA GRUESA MÉTRICA
DIÁMETROS RECOMENDADOS CUANDO SE USAN LAS BROCAS DORMER ADX Y CDX
La tabla encima para diámetros de broca se refieren a las brocas estándar ordinarias. Las brocas modernas como las Dormer ADX y CDX producen un agujero más pequeño y preciso que hace necesario aumentar el diámetro de la broca para evitar que el macho se rompa. Mirar la pequeña tabla a la izquierda.
D = Diámetro de la broca (mm)
Dnom = Diámetro nominal del macho (mm)
P = Paso del macho (mm)
ROSCA GRUESA MÉTRICA PARA ADX/CDX
MACHO Diám. Diám. Diám.Interior
Paso Máx. Broca Brocapulgadas
MACHO Diám.Paso Broca
Tablas de Recomendación de diámetros de brocas para machos
7.17.27.37.4
DIN
18
E448 E449 E450 E451 E360 E361
M3 - M10 M12 - M16 M3 - M10 M12
- M16 M3 - M10 M12 - M20
■35 ■35 ●25 ●25 ■16 ■16■45 ■45 ■45 ■45 ■35 ■35■30 ■30 ■30 ■30 ●20 ●20●20 ●20 ■20 ■20
■ ●
Otros tipos de roscas disponibles. Para más información consulte el catálogo Dormer.
ExcelenteBueno
ISO
19
E000 E002 E052
M3 - M24 M3 - M24 M3 - M16
●16 ■16 ●16●35 ■35 ■35●20 ■20 ■20●15 ■15 ■15
7.17.27.37.4
Otros tipos de roscas disponibles. Para más información consulte el catálogo Dormer.
20
Consejos generales para fresar
1. Siempre que sea posible utilizar el fresado a favor, para alargar la vida de la herramienta. El fresado a favor permite una fácil evacuación de la viruta, menos desgaste, una mejor superficie de acabado, y requiere de menos potencia para realizar la operación comparando con el fresado en contra.
2. Utilizar siempre una fresa en buenas condiciones.
3. Utilizar una máquina herramienta con suficiente potencia.
4. Utilizar siempre un dispositivo de amarre de herramienta deacuerdo con el tipo de herramienta a utilizar.
5. Comprobar periódicamente los posible daños o desgastes en el mango de la herramienta e incluso en el mismo portaherramientas.
6. Es recomendable utilizar fresas lo más cortas posible y que éstas estén amarradas la mayor longitud posible.
7. Para obtener una óptima productividad, usar fresas recubiertas o de metal duro.
21
Parámetros de fresado
1. Identificación del tipo de fresado que se debe realizar:
- Tipo de fresa - Tipo de centro de mecanizado
2. Considerar las condiciones y la antigüedad de la máquina herramienta.
3. Seleccionar las dimensiones de la fresa más apropiadas para minimizar la flexión y la tensión de trabajo, teniendo en cuenta:
- Una máxima rigidez - El diámetro de la fresa lo más grande posible - Evitar que la herramienta sobresalga excesivamente
del portaherramientas.
4. Escoger el número de labios - más labios – menos espacio para la viruta - más rigidez – permiten un avance rápido - menos labios – más espacio para la viruta - menos rigidez – fácil control de la viruta.
5. Determinación de los valores de avance y velocidad de corte correctos, que se pueden obtener conociendo los siguientes factores:
- Tipo de material a mecanizar - Material de construcción de la fresa frontal - Potencia disponible en el husillo de la máquina - Tipo de operación de fresado a realizar.
22
A continuación se muestra un ejemplo de como utilizar las tablas de valores de avances.
Ranurar Gran desbaste
Fresas radiales
Acabado
Aplicación
23
Ø m
mm
m/z
± 2
5%1
23
45
68
1012
1416
1820
2225
2830
3236
40↕
0,5D
↔ D
A0,
004
0,00
80,
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70,
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90,
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00,
072
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40,
096
0,09
70,
096
0,09
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105
0,10
90,
108
0,10
60,
108
0,10
8
E0,
007
0,01
20,
018
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40,
035
0,04
20,
063
0,08
70,
105
0,12
20,
140
0,14
10,
140
0,14
40,
153
0,17
10,
157
0,16
80,
157
0,17
5
↕ 1,
5D↔
0,2
5DQ
0,00
90,
014
0,02
10,
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111
0,11
10,
119
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143
0,13
9
R0,
012
0,01
60,
020
0,02
50,
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0,03
80,
047
0,05
60,
065
0,07
30,
083
0,09
20,
092
0,09
20,
092
0,09
20,
104
0,10
40,
108
Z
Ø m
m
m
m/z
±
25%
>0,5
0.6
0.8
12
34
56
810
1214
1618
20
2-3
↕ 0,
5↔
1
A0.
001
0.00
10.
002
0.00
20.
005
0.00
90.
013
0.01
70.
020
0.02
30.
035
0.04
00.
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50.
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0
B0.
001
0.00
20.
003
0.00
30.
007
0.01
30.
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50.
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00.
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C0.
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0.00
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0.00
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00.
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50.
120
0.13
0
2 & 4
↕ 0,1
- 0,
5mm
↔
0,1
- 0,
5mm
A0.
010
0.01
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BC
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100
24
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■ ●
ExcelenteBueno
7.17.27.37.4
25
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0
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mm
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