Corte de metales: métodos, equipos y herramientas

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

El corte de metal se realiza para que la pieza de trabajo adquiera la forma deseada. Para ello, es necesario eliminar el exceso. Dicha manipulación se lleva a cabo mediante el uso de diferentes herramientas de corte en máquinas especiales. En ingeniería mecánica, el corte de metales es muy importante. De hecho, sin este proceso, no se pueden fabricar automóviles ordinarios ni otros dispositivos.

Aplicación de tecnología

El corte de metal mediante corte se practica en el trabajo de desbaste inicial y en las operaciones finales, que se denominan procesamiento fino. De hecho, tales acciones a veces deben realizarse, observando una alta precisión: hasta fracciones de micra. Y este es un valor muy pequeño.

El corte de metales también se practica para piezas grandes de máquinas. Por ejemplo, para rotores de turbinas hidráulicas. El diámetro de sus impulsores puede superar la marca de 9-10 metros. Además, se pueden cortar aquellos detalles que son difíciles de ver incluso bajo un microscopio. A través del procesamiento, el elemento recibe la forma deseada, el tamaño, adquiere la calidad superficial requerida. La vida útil del producto depende de este indicador.

Teoría de corte

Tal ciencia estudia el corte de metal de manera similar. Apareció a finales del siglo XIX. Hasta ahora, se dedican a ello tanto en Rusia como en el extranjero. El tema clave es la tasa de eliminación de virutas de la máquina para maximizar la vida útil de la herramienta. A muchos les puede parecer que alcanzar altas velocidades no es tan difícil. Pero no lo es. Lo que pasa es que el corte de metales desarrolla calor. Calienta y ablanda la herramienta para el trabajo, con el riesgo de dañarla. Es muy importante elegir la refrigeración adecuada para la cortadora. Pero no siempre resuelve el problema. Además, puede incluso dañar el metal. Por lo tanto, la velocidad de trabajo depende en parte de cómo se eligió la máquina adecuada. Se debe comprar una herramienta para cortar metales teniendo en cuenta las propiedades del material y sus propiedades.

Características del uso de las máquinas

Las máquinas de corte de metales se dividen en tipos. Se diferencian en la herramienta utilizada. Además, la tecnología de corte de metales con su ayuda es diferente. El cortador más utilizado. Con él, puede realizar operaciones de cualquier complejidad. Todas las demás herramientas son una modificación de la misma o una combinación de varios tipos. Hay dos patrones de trabajo más comunes:

• torneado, cuando la pieza de trabajo gira y el cortador se mueve lentamente a lo largo de su eje;
• planeando - ambos avanzanmovimientos.

Las máquinas que necesitan son completamente diferentes.

Características del corte de metales

Como se mencionó anteriormente, el proceso en cuestión puede ocurrir de forma atípica. Y hay diferentes formas de procesar metales por corte, para lo cual se proporciona el uso de este o aquel equipo.

Además del torneado y el cepillado, el fresado y el esmerilado son métodos de trabajo habituales. Sin embargo, el primer método es el más popular. El procesamiento mecánico de metales mediante el corte por varios métodos tiene mucho en común con el afilado. Por lo tanto, si aprende este método, definitivamente no habrá ningún problema con el resto en el futuro. Y todo será muy simple en términos de trabajo. A continuación se muestran las características del uso de diferentes tipos de máquinas.

Aplicación de tornos

El equipo de corte varía. Uno de los tipos clave de máquinas herramienta es un torno. Su uso se practica desde la antigüedad. Luego fue propulsado por dispositivos de cuerda como un arco para disparar. En un campo como el corte de metales, el torneado se utiliza actualmente para fabricar piezas de máquinas. Además, esto se hace con tanta precisión y rapidez que no será posible lograr tales objetivos mecánicamente.

La base de este tipo de máquinas es la cama. La pieza de trabajo debe sujetarse entre los centros del contrapunto y el cabezal o en el mandril. Reforzar el cortador en el soporte. Ajuste usando una caja especial, que recuerda a un automóvil, la velocidad de rotación requerida para cortar. en el instrumentohay un rodillo en movimiento, que se pone en movimiento y desplaza la pinza junto con el cortador. Si, además, hay un tornillo de avance, entonces el corte se puede realizar con una máquina de este tipo. Cuando hay un cabezal giratorio en lugar de un contrapunto, la herramienta se llama torno de torreta. Tal máquina cortadora puede realizar varios tipos de trabajo. Para el procesamiento de productos con un gran diámetro, se utilizan herramientas como un aparato de torneado frontal o giratorio. Hay otros tipos.

Mejorar la vida del torno

Los especialistas trabajan constantemente para encontrar materiales adecuados que puedan aumentar la durabilidad de las herramientas de trabajo para el corte de metales. Anteriormente, las máquinas herramienta se fabricaban sobre la base de aceros al carbono simples, que tenían una composición química simple. Después de eso, comenzaron a usarse materiales con un alto contenido de tungsteno. Con su ayuda, fue posible cortar metales mucho más rápido. Por lo tanto, comenzaron a llamarse de corte rápido. Sin embargo, con el tiempo, también dejaron de satisfacer a los especialistas en el campo de la ingeniería mecánica.

Luego fueron reemplazadas al crear máquinas herramienta con aleaciones duras de una clase especial, que pueden mantener la resistencia incluso a temperaturas de hasta 100 grados. En los últimos años, el proceso, que se basa en el corte de metales, se ha vuelto aún más fácil. Esto se ha logrado mediante el uso de materiales con la máxima resistencia a las altas temperaturas. Dependiendo de la dureza inicial de la pieza de trabajo, como un cortador, así como del tipo de trabajo, se puede procesar a la velocidad deseada,que se regula mediante una caja especial.

Fresado como un tipo de procesamiento de metales

Este método de trabajo está bastante extendido y tiene un rendimiento bastante alto. Se lleva a cabo utilizando una fresadora especial. Las máquinas CNC (Computer Numerical Control) se utilizan cada vez más. Dependiendo de la ubicación de la pinza, se dividen en varios tipos:

• vertical;
• horizontal;
• portal;
• longitudinal;
• fresado de engranajes;
• multihusillo;
• husillo simple y otros.

Los especialistas en la fabricación de equipos de este tipo los mejoran constantemente para que la productividad del procesamiento de metales sea mayor. El material de las máquinas cambia constantemente y su diseño también cambia. Al igual que un cortador al cepillar, un cortador de fresado realiza acciones similares. Pero al mismo tiempo, combina varios de sus tipos. Y será más productivo. Debido a esto, el fresado es significativamente superior al cepillado y lo está reemplazando gradualmente en la producción.

Características de pulido

Las máquinas para este tipo de procesamiento se utilizan para rectificar el interior y el exterior de superficies redondas, diferentes planos, mecanizado sin centros, roscas, engranajes y más. Tal herramienta para metales pertenece a la categoría de las más productivas. Además de una máquina especial, hay otro dispositivo. Esta es una muela abrasiva que incluye una granel número de pequeños elementos de corte. Ellos, a su vez, se sujetan con un dispositivo de unión especial. Y cada partícula en sí misma es un cortador. Como puede ver, hemos cubierto el equipo de procesamiento de metales. A continuación, nos familiarizaremos con técnicas más modernas que permiten cortarlo.

Características de la tecnología de corte por plasma

Hay varias técnicas que se utilizan para los metales con bajo contenido de carbono. Pero el corte por plasma se considera uno de los más productivos. Por lo tanto, vale la pena detenerse en sus características y ventajas con más detalle. La tecnología de procesos evoluciona rápida y constantemente. El corte por plasma de metales es ampliamente utilizado en diversas áreas industriales: desde la construcción de viviendas hasta la ingeniería mecánica. Junto con el método de oxígeno-gas, se considera bastante prometedor.

Beneficios clave

El método de corte por plasma de metales tiene una gran cantidad de ventajas. Uno de ellos es la velocidad de trabajo. En la mayoría de los casos, los espacios en blanco para cortar tienen un grosor de hasta 25 mm. En este caso, la velocidad de su procesamiento es aproximadamente el doble e incluso más que cuando se usa el corte con oxigas. Y vale la pena agregar que con una disminución notable en el grosor de la lámina de metal, puede superarlo en 12 veces. Esta ventaja puede aumentar significativamente la productividad y ahorrar tiempo.

Otra ventaja del método es la velocidad de grabación alta y de alta calidad. Esta característica es muy importante a la hora de cortarproductos metálicos. Con el método de plasma, son unos 2 segundos. A modo de comparación: corte de gas con oxígeno - 30, respectivamente, sujeto a una temperatura de al menos 1 mil grados. La breve interacción de la herramienta con el metal es buena, en primer lugar, porque en un par de segundos el material no tendrá tiempo de deformarse, como puede ocurrir en otro caso.

Otra ventaja indudable del método de plasma es la cantidad mínima de incrustaciones durante la operación. Se puede quitar fácilmente. Los sistemas de corte también son fáciles de operar y ayudan a proporcionar la altura adecuada de la herramienta y una buena velocidad.

Ahorro de tiempo y dinero

El corte por plasma también implica cortar varias hojas al mismo tiempo, lo que ahorra mucho tiempo. Con este método, se pueden procesar diferentes tipos de materiales:

• aluminio;
• acero inoxidable;
• cobre y más.

Es imposible no notar la seguridad del uso de sistemas de plasma. No utilizan gases combustibles, abren fuego y no desprenden mucho calor. Todo ello reduce significativamente los posibles riesgos para los usuarios al trabajar con metales calientes. El área afectada por el calor es de solo 2 milímetros.

Todas las características del corte por plasma tienen un efecto positivo en el costo del reciclaje de materiales. Los trabajos se cumplen cualitativamente, rápidamente y universalmente. Para muchos propósitos, estas ventajas son preferibles a otras.

Características del lásermétodo

Hoy en día, se han introducido muchas tecnologías en el campo del procesamiento de productos metálicos. Pueden facilitar mucho el trabajo de diseñadores, constructores y otros profesionales cuyo trabajo está relacionado de alguna manera con este proceso. El corte por láser se considera actualmente el más avanzado. Le permite obtener grandes oportunidades en la fabricación de productos metálicos en términos de diseño y varias configuraciones.

Una técnica tan prometedora es bastante joven, pero ya está ampliamente distribuida. El corte por láser del metal se realiza por medio de instalaciones especiales enfocadas técnicamente potentes. Se caracterizan por una alta concentración de haz. Y son capaces de cortar no solo aluminio o cobre, sino también madera y otros materiales.

Descripción del método

Con este método de corte, aparecen óxidos en la superficie del metal. Aumentan el proceso de absorción de energía y son capaces de mantener la temperatura hasta el punto de fusión. En el punto de contacto, el rayo láser crea valores máximos de temperatura, como resultado de lo cual el material comienza a derretirse. Pero fuera de la zona especificada, solo se calienta. Junto con esto, se suministra un gas activo, la mayoría de las veces es oxígeno. Sopla los productos de combustión y le permite aumentar significativamente la velocidad de corte. El oxígeno calienta varias capas eliminando el metal líquido y los óxidos.

Todo esto sucede mientras el material no se corta en toda su profundidad. Después de todo, un chorro de gas cerca de las líneas de separación puede enfriarlo activamente. Una pequeña zona afectada por el calor puedeasegure la creación de bordes paralelos a pequeñas distancias entre sí (alrededor de 0,2 mm). Muy a menudo, para conseguir una u otra precisión durante la operación de corte, se hace necesario introducir un control automatizado por medio de un ordenador. En tales casos, puede programar la creación de un producto terminado.

Para el corte por láser de láminas de metal, se utilizan con mayor frecuencia equipos basados en herramientas de estado sólido y de gas. En este caso, el corte del material es perfectamente uniforme. Ningún corte mecánico de metales puede proporcionar tal precisión, teniendo en cuenta una ejecución rápida y con una cantidad mínima de desperdicio. Básicamente, para el procesamiento de láminas de metal, se utilizan dispositivos basados en láseres de gas y de estado sólido. El corte láser del metal quedará perfectamente uniforme. Resultará sin deformaciones que están presentes durante un corte mecánico. Además, la tecnología de corte por láser permite una precisión de trabajo significativa, un desperdicio mínimo y tiempos de respuesta rápidos.

Beneficios del método

El corte por láser es uno de los más demandados en el mercado de corte de productos metálicos. Ha hecho que trabajar con materiales de carburo sea mucho más fácil. Después de todo, son bastante complejos en términos de procesamiento y, a menudo, podrían empeorar después de tales manipulaciones. Mejor para corte por láser:

• acero;
• metales no ferrosos;
• aleaciones de aluminio.

Hojas gruesas tambiénmucho mejor procesada. Será más fácil trabajar con formas complejas de piezas metálicas y hacer agujeros en materiales muy duros con un diámetro pequeño. Aquí, en cuanto a la geometría, puedes dar rienda suelta a tu imaginación. El sistema se puede automatizar. Para hacer esto, basta con crear un archivo especial con un programa determinado en una computadora. No habrá efectos mecánicos en el metal; esto también es importante. También se han observado las siguientes ventajas con el procesamiento láser:

• Capacidad para crear contornos de corte complejos.
• Casi cualquier hoja de metal se puede mecanizar independientemente de sus propiedades térmicas.
• Trabajo de alta precisión.
• El corte es posible incluso en materiales fácilmente deformables y no demasiado duros.
• Alta productividad gracias a la alta potencia del láser.
• Si la superficie necesita ser lisa, es mejor usar un haz enfocado con potencia ajustable.

Método de gas

Consideremos un método bastante común para influir en el metal, que se ha utilizado activamente durante muchos años. Esto es corte de gas. Es bastante popular y rentable. De otra manera, también se le llama oxígeno, ya que en este caso el proceso de influencia del metal es de naturaleza térmica. Hay una corriente de oxígeno después del final del trabajo y elimina los restos de óxido líquido. Para empezar, se calienta el borde superior de la pieza. Dependiendo de la composición química del material (por ejemplo, acero), su temperatura de ignición puede oscilar entre 1000 y 1200 grados.

Lata de corte con gasaplicarse a aceros de media aleación, de baja aleación o al carbono. El espesor de la chapa u otro producto debe ser como máximo de 300 milímetros. El método de procesamiento de metales con gas y oxígeno tiene sus ventajas:

• Costos de procesamiento bajos.
• No es necesario trabajar con el borde después de completar el procedimiento.
• Disponibilidad de corte recto y diagonal de productos en diferentes ángulos.
• Se pueden utilizar chapas gruesas.

¿Existe un estándar de trabajo?

Muchos se preguntan si el corte de metales tiene GOST u otros estándares con respecto a la ejecución del procesamiento estructural. Entonces, de acuerdo con las reglas y criterios existentes, dicho proceso tiene sus propias tareas. En primer lugar, los detalles deben darse una u otra configuración y dimensiones. Esto es requerido por la documentación tecnológica utilizada. Por ejemplo, un proyecto aprobado para la construcción de un objeto. Asimismo, la superficie a tratar debe estar siempre limpia según las normas aceptadas. Los GOST enumeran los métodos mecánicos de corte de metales, incluidos el torneado, la perforación, el fresado, así como el ranurado y el brochado. También se indica el procesamiento final de los productos. Cada tipo de procesamiento mecánico de metales corresponde no solo a cierto equipo, sino también a un número de serie.

Como hemos visto, existen muchas formas de procesamiento mecánico y automatizado de los productos para cortarlos. Todo esto es ampliamente utilizado en construcción, ingeniería,reparación y otras áreas. Los métodos se mejoran constantemente y se complementan con otros nuevos, se crean equipos modernos que cada vez hacen que el proceso sea cada vez más simple.