Maquinabilidad: parámetros y evaluación

La maquinabilidad no se mide de forma aislada, sino que se evalúa a través de la capacidad de un material para ser procesado eficientemente. Un material con alta maquinabilidad permite velocidades de corte elevadas, prolonga la vida útil de la herramienta y minimiza las fuerzas de corte.

Los factores que determinan este comportamiento son múltiples y complejos:

• Composición química: Elementos como el plomo (Pb) o el azufre (S) mejoran la maquinabilidad al actuar como lubricantes internos o facilitar la rotura de la viruta. Por el contrario, aleaciones con níquel (Ni) o cromo (Cr) suelen endurecer el material, complicando el proceso.
• Dureza y tenacidad: Existe una relación inversa general entre la dureza y la facilidad de corte. Materiales con durezas superiores a 45-65 HRC (Hardness Rockwell C) requieren geometrías de corte específicas y velocidades reducidas.
• Conductividad térmica: Una baja conductividad térmica dificulta la disipación del calor generado en la zona de corte, lo que acelera el desgaste por deformación plástica del filo de la herramienta.
• Microestructura: La distribución de los granos y la presencia de inclusiones abrasivas (como el carburo de silicio en algunas fundiciones) afectan drásticamente al desgaste por abrasión.

Dado que no existe una única unidad de medida universal, la industria utiliza un índice de maquinabilidad comparativo. Este método toma como referencia un material estándar (comúnmente un acero de fácil mecanizado como el AISI 1112 o similares), al cual se le asigna un valor del 100%.

Métodos de evaluación técnica

1. Vida útil de la herramienta: Se mide el tiempo que tarda la herramienta en alcanzar un criterio de desgaste predefinido (por ejemplo, un desgaste en flanco VB de 0,3 mm).
2. Fuerzas de corte: Se cuantifica la potencia necesaria para el arranque de material. Según datos técnicos, la fuerza de corte específica (kc) para aceros (grupo ISO P) oscila entre 1500 y 3100 N/mm², mientras que para materiales no ferrosos (ISO N) es significativamente menor, entre 350 y 1350 N/mm².
3. Calidad superficial: Se evalúa la rugosidad obtenida (Ra), siendo materiales con mejor maquinabilidad aquellos que permiten alcanzar acabados más finos con menores esfuerzos.

Clasificación ISO de materiales

Para estandarizar estos procesos, la norma ISO^[1] clasifica los materiales en seis grupos principales, cada uno con exigencias distintas para la herramienta:

La optimización de la maquinabilidad es fundamental para la rentabilidad de cualquier empresa del sector. Empresas como Izadi Mecanizados aplican estos principios técnicos para gestionar procesos complejos, asegurando que, independientemente del material, se mantengan las tolerancias dimensionales exigidas por el cliente.

Para mejorar la eficiencia en el mecanizado, se aplican estrategias como:

• Selección de herramientas: Uso de calidades de metal duro con recubrimientos específicos (PVD/CVD) adaptados al grupo ISO del material.
• Gestión de viruta: Controlar la forma y rotura de la viruta para evitar daños en la superficie de la pieza o el recrecimiento del filo (BUE, Built-Up Edge).
• Refrigeración: La aplicación correcta de fluidos de corte permite reducir la temperatura en la interfaz herramienta-pieza, un factor crítico en materiales de baja conductividad.

La normativa UNE^[2] y las normas internacionales proporcionan las directrices para la evaluación y el control de calidad en estos procesos, garantizando que los resultados sean repetibles y cumplan con los estándares de seguridad y precisión requeridos.

• ISO 3685:1993 - Ensayos de vida útil de herramientas de torneado^[3]
• Sandvik Coromant - Guía de aplicaciones y materiales^[4]
• Portal de formación técnica en mecanizado^[5]