Tungsteno y molibdeno: mecanizado de metales refractarios

El mecanizado de metales refractarios (refractory metals) —aquellos con puntos de fusión extremadamente elevados, como el tungsteno y el molibdeno— representa uno de los retos más complejos en la ingeniería de fabricación. Estos materiales, esenciales en sectores como la industria aeroespacial, electrónica y de alta temperatura, exigen una planificación rigurosa debido a su alta dureza, abrasividad y tendencia al astillamiento.

¿Qué es el mecanizado de metales refractarios y por qué es crítico?

El mecanizado de estos metales consiste en la eliminación controlada de material mediante procesos de arranque de viruta o electroerosión para obtener geometrías de alta precisión. A diferencia de los aceros convencionales, el tungsteno y el molibdeno mantienen sus propiedades mecánicas a temperaturas superiores a los 1000 °C, lo que impide el ablandamiento térmico durante el corte.

La criticidad de este proceso radica en la interacción herramienta-pieza. Según datos técnicos de Plansee, el tungsteno posee una densidad de 19,3 g/cm³, mientras que el molibdeno presenta una dureza Vickers de aproximadamente 1,5 GPa. Este comportamiento requiere herramientas de corte de alto rendimiento, generalmente de carburo de tungsteno o cerámica, para evitar el desgaste prematuro y garantizar la integridad superficial de la pieza.

Parámetros de corte y estrategias de mecanizado

Para lograr resultados óptimos en el torneado o fresado de estos materiales, es imperativo ajustar los parámetros de corte. Un error común es utilizar velocidades excesivas que aceleran el desgaste de la herramienta.

Recomendaciones técnicas para el mecanizado

  • Velocidad de corte: Se recomienda emplear velocidades moderadas, típicamente entre 60 y 120 m/min para desbaste, ajustables según la aleación específica.
  • Profundidad de pasada: Debe ser siempre superior a 0,15 mm para evitar el endurecimiento por deformación (work hardening) y el roce excesivo que desgasta el filo de la plaquita.
  • Refrigeración: Es fundamental el uso de taladrinas o aceites de corte con aditivos de extrema presión para disipar el calor generado y evacuar las virutas, que pueden ser altamente abrasivas.
Parámetro Tungsteno (W) Molibdeno (Mo)
Dureza (Vickers) 3,5 - 4,5 GPa 1,5 GPa
Punto de fusión 3422 °C 2623 °C
Tendencia al astillamiento Muy alta Moderada
Velocidad de corte (desbaste) Baja Moderada

Normativa técnica y gestión de residuos en España

Las empresas dedicadas al mecanizado, clasificadas bajo el código CNAE 2553 (Mecanizado de metales), deben cumplir con estrictos estándares de calidad y medioambientales.

Tolerancias y calidad dimensional

Para asegurar la intercambiabilidad de los componentes, se aplica la norma ISO 2768, que establece las tolerancias generales para dimensiones lineales y angulares. En el mecanizado de alta precisión de metales refractarios, es habitual trabajar bajo las calidades IT6 o IT7, donde las tolerancias pueden ser inferiores a 20 µm en dimensiones críticas.

Gestión de residuos y Ley 7/2022

La Ley 7/2022, de 8 de abril, de residuos y suelos contaminados para una economía circular, impone obligaciones estrictas a los talleres.

  1. Separación en origen: Los residuos metálicos de tungsteno y molibdeno deben segregarse para evitar la contaminación cruzada y facilitar su reciclaje.
  2. Trazabilidad: El productor del residuo es responsable de su gestión hasta la entrega a un gestor autorizado. El incumplimiento de estas normas puede conllevar sanciones graves, con multas que, según la normativa vigente, pueden alcanzar hasta los 3,5 millones de euros en casos de infracciones muy graves.

¿Quién debe realizar el mecanizado de estos materiales?

El mecanizado de metales refractarios debe ejecutarse por empresas con capacidad técnica probada en materiales exóticos. Empresas como Izadi Mecanizados cuentan con la experiencia necesaria para abordar proyectos que requieren tolerancias dimensionales ajustadas y un control riguroso de la calidad superficial, evitando la aparición de tensiones residuales o grietas microscópicas que comprometerían la vida útil de la pieza en entornos de alta exigencia.

Para garantizar la fiabilidad, es recomendable que el taller disponga de certificaciones de calidad como la ISO 9001 y, en sectores específicos, la normativa de metrología dimensional para asegurar que cada componente cumple estrictamente con el plano técnico.

Fuentes

Referencias

  1. [1] Ley 7/2022 de residuos y suelos contaminados para una economía circular — https://www.boe.es/eli/es/l/2022/04/08/7/con
  2. [2] ISO (Organización Internacional de Normalización) - Normas técnicas — https://www.iso.org/
  3. [3] UNE (Asociación Española de Normalización) - Catálogo de normas — https://www.une.org/
  4. [4] Plansee - Propiedades técnicas de metales refractarios — https://www.plansee.com

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