Mecanizado CNC de acero inoxidable: desafíos y consejos

El acero inoxidable es uno de los metales utilizados para el mecanizado CNC debido a su increíble versatilidad. Se emplea en diversas industrias, como la automotriz, la de consumo, la médica y la aeroespacial. La versatilidad del acero inoxidable se debe a sus numerosas ventajas, desde la resistencia a la corrosión hasta la durabilidad.

Sin embargo, no todos los tipos de acero inoxidable son fáciles de mecanizar. Existen desafíos que se pueden experimentar al mecanizar acero inoxidable con CNC. Siga leyendo para saber más.

¿Por qué elegir acero inoxidable para proyectos de mecanizado CNC?

El acero inoxidable es una excelente opción de material de mecanizado CNC para fabricar artículos robustos y duraderos. Estas son algunas razones para elegir acero inoxidable en proyectos de mecanizado CNC.

1. Alta resistencia a la tracción

El acero inoxidable tiene una resistencia a la tracción mayor que la del acero dulce, el latón y los distintos tipos de aleaciones de aluminio. La tensión necesaria para estirar un material hasta su punto de rotura se conoce como resistencia a la tracción. Esta es una cualidad importante para muchos productos a lo largo de su vida útil, especialmente para las piezas que se someten a mucha flexión y laminado.

2. Resistencia criogénica

A diversas temperaturas, algunos grados de acero inoxidable mantienen su estabilidad. Por ejemplo, los aceros austeníticos exhiben una excelente tenacidad y una mayor resistencia a la tracción a temperaturas bajo cero. Sin embargo, es importante señalar que no todos los grados de acero inoxidable presentan esta característica.

3. Resistencia a la corrosión

El acero inoxidable tiene una gran resistencia a la corrosión, que puede soportar manchas de agua y óxido. Esta resistencia a la corrosión hace que el acero inoxidable sea ideal para diversas aplicaciones exteriores e interiores, incluidos extremos de temperatura y presión. Esta característica del acero inoxidable se debe a la inclusión de cromo en el metal, que forma una fina capa para proteger el acero al entrar en contacto con el oxígeno.

4. Apariencia

El acero inoxidable tiene un color blanco plateado que no se decolora ni se oxida con el tiempo. Su apariencia se debe a la alta cantidad de cromo. Además, el acero inoxidable posee otras cualidades aparte de la resistencia. Este metal se utiliza en varios productos debido a su hermosa apariencia.

Sin sacrificar la practicidad, una pieza de acero inoxidable mecanizada con CNC tiene una apariencia limpia y moderna.

Desafíos de las piezas mecanizadas de acero inoxidable personalizadas

Las aleaciones de acero inoxidable se sitúan entre el titanio y el aluminio en cuanto a dureza, maquinabilidad, resistencia y capacidad de soportar temperaturas. Pero existen algunos desafíos. Estos son algunos de los desafíos que implica el mecanizado de piezas de acero inoxidable personalizadas.

1. Sobrecalentamiento

A diferencia de muchos otros tipos de acero y metales, el acero inoxidable es un mal conductor del calor. Pero trabajar con acero inoxidable hace que se caliente rápidamente, lo que puede dañar tanto el propio acero inoxidable como las herramientas y máquinas CNC utilizadas durante el proceso.

2. Acabado superficial difícil

Elegir el acabado superficial adecuado para las piezas de acero inoxidable mecanizadas con CNC es bastante difícil. La razón es que, a diferencia de otros metales, el acabado superficial del acero inoxidable no solo influye en su estética. También afecta a otras cualidades como la resistencia a la corrosión, las propiedades eléctricas, la resistencia al impacto y la soldabilidad.

3. Experiencia técnica

Trabajar con acero inoxidable requiere habilidad técnica y consideración. La razón es que el mecanizado del acero inoxidable es complicado, ya que usar la herramienta de corte o la velocidad incorrectas podría dañar el material. Este desafío hace que el mecanizado del acero inoxidable sea extremadamente laborioso y lento.

4. Baja maquinabilidad

En comparación con otros metales, el acero inoxidable es mucho más difícil de mecanizar. Además, se endurece tan rápido que resulta difícil de manejar, lo que contribuye a su bajo grado de maquinabilidad. Por lo tanto, el acero inoxidable requeriría herramientas especializadas para el mecanizado.

Consejos rápidos para el mecanizado CNC de acero inoxidable

Existen varios desafíos al mecanizar acero inoxidable con CNC, pero hay maneras de prevenir este problema y garantizar un mecanizado fluido. Estos son algunos consejos rápidos para el mecanizado CNC de este metal.

Elija fresas y brocas especiales

Lo mejor es usar herramientas fabricadas con materiales de calidad como fresas y brocas de HSS con molibdeno o tungsteno. Al cortar acero inoxidable, pueden soportar el esfuerzo del proceso con un desgaste mínimo. Estas herramientas también mejoran el acabado superficial. Evite usar herramientas que se desgasten con facilidad, ya que esto podría reducir la velocidad de mecanizado y aumentar los costos de producción.

Gestione el calor generado

Una de las razones por las que el mecanizado CNC de acero inoxidable falla es el calor. Lo mejor es mantener baja la velocidad de corte y utilizar refrigerantes para gestionar el calor. Además, una recomendación general es detener el mecanizado cuando el material comience a sobrecalentarse.

Utilice ciclos de picoteo y rompevirutas

El uso de ciclos de picoteo y rompevirutas para el mecanizado es una forma de gestionar la formación de virutas. Hacer esto ayuda a eliminar las virutas largas y filamentosas. Otra forma de gestionar la formación de virutas es revisar las herramientas con frecuencia, ya que las herramientas de corte desgastadas generan más virutas.

Proteja su pieza de trabajo de la deformación

Hay muchos factores que pueden deformar una pieza de trabajo, incluidas las velocidades y el avance, así como las herramientas de corte. El uso de una herramienta de corte desgastada aumentaría la deflexión de la herramienta y, en consecuencia, causaría que las piezas quedaran fuera de tolerancia y deformadas. Por eso es importante utilizar las velocidades y avances recomendados al mecanizar acero inoxidable.

Aleaciones de acero inoxidable disponibles para el mecanizado CNC

Al igual que existen diferentes tipos de aleaciones de titanio, varias aleaciones de acero inoxidable son ideales para diversos fines. A continuación se muestran las aleaciones de acero inoxidable CNC ideales para el mecanizado CNC.

SS Grado 17-4 (acero inoxidable PH)

Este acero inoxidable contiene hasta un 30 % de cromo. Es un grado de acero inoxidable martensítico endurecido por precipitación.

Ventajas:

• Resistencia a la corrosión
• Alta tenacidad
• Alta resistencia

Desventajas:

• Propenso a daños por calor

Usos:

• Petróleo y gas
• Turbinas de aeronaves
• Reacciones nucleares

SS303 (acero inoxidable de fácil mecanizado)

Este acero inoxidable austenítico es muy maquinable y de fácil disponibilidad.

Ventajas:

• Buena resistencia a la corrosión
• Precio moderado
• Excelente maquinabilidad

Desventajas:

• No es ideal para aplicaciones marinas
• No se endurece durante el tratamiento térmico

Usos:

• Tuercas, pernos y tornillos
• Accesorios de aeronaves
• Casquillos
• Hardware electrónico

SS304 (acero inoxidable)

Este acero inoxidable con buena soldabilidad es uno de los grados más comunes disponibles.

Ventajas:

• Buena soldabilidad
• Buena maquinabilidad
• Excelente costo
• Buena resistencia a la corrosión

Desventajas:

• Muy susceptible al agrietamiento y la corrosión

Usos:

• Aplicaciones arquitectónicas
• Tornillos
• Intercambiadores de calor
• Manipulación de alimentos
• Piezas de automoción

SS416 (acero inoxidable de fácil mecanizado)

Este es el acero inoxidable más maquinable.

Ventajas:

• Resistencia moderada a la corrosión
• Excelente maquinabilidad
• Resistencia sobresaliente

Desventajas:

• No es ideal para entornos marinos
• No es adecuado para entornos saturados de cloro
• No está ampliamente disponible
• Baja soldabilidad

Usos:

• Tuercas y pernos
• Ejes y engranajes
• Válvulas
• Bombas

Opciones de acabado superficial para piezas mecanizadas de acero inoxidable

Existen diferentes opciones de acabado superficial disponibles para su uso en piezas mecanizadas de acero inoxidable. Estas opciones van desde el pulido y el grabado hasta el cepillado y el granallado. El tipo de acabado superficial elegido para las superficies de acero inoxidable a menudo determina su resistencia a la corrosión.

Pulido

Para un acabado pulido en objetos de acero inoxidable, existen numerosas posibilidades. La mayoría de las piezas de acero inoxidable tienen un acabado #3 o #4, o un acabado espejo #8. Muchos fabricantes prefieren la apariencia reflejante del acabado espejo. Los acabados espejo son fantásticos porque reflejan la luz y lucen pulidos y brillantes.

Granallado y decapado

El acabado habitual para los objetos fabricados en acero inoxidable es el granallado y el decapado. Para este acabado, los productos de acero inoxidable se limpian mecánicamente mediante granallado con microesferas, y luego se limpian químicamente sumergiéndolos en un tanque de pasivación de acero inoxidable. Este acabado luce mate y tiene una apariencia muy contemporánea.

El acabado granallado y decapado funciona bien cuando se busca un aspecto industrial. Este acabado superficial cubre las imperfecciones. Además, es uno de los favoritos para proyectos marinos y cualquier otro proyecto sometido a condiciones climáticas severas.

Cepillado

Al igual que el acero inoxidable pulido, el cepillado requiere una ligera abrasión. Con el acero cepillado se puede ver un poco del suave color gris plateado subyacente. Debido a que el acabado cepillado no refleja la luz tanto como el acabado pulido espejo, atenúa ligeramente el color del acero, y a muchos diseñadores les gusta su apariencia.

Comience a mecanizar piezas de acero inoxidable en Sendot Technology

El mecanizado del acero inoxidable requiere mucha experiencia para lograrse satisfactoriamente, por lo que a menudo es mejor subcontratarlo a fabricantes competentes como Sendot Technology.

Somos una empresa de fabricación rápida con años de experiencia en el mecanizado CNC de metales, incluido el acero inoxidable. Ofrecemos una amplia gama de opciones de materiales y acabados, garantizando un servicio de calidad y una entrega puntual.

Conclusión

El acero inoxidable ofrece a los fabricantes varias ventajas. Sus principales ventajas son la resistencia a la corrosión, la capacidad de soportar entornos hostiles y una vida útil más larga que la de muchos metales equivalentes.

Preguntas frecuentes

¿Por qué es tan difícil mecanizar el acero inoxidable?

El acero inoxidable tiene una alta resistencia y una plasticidad excepcional, lo que hace que su fabricación sea un desafío. Además, el material se endurece y produce mucho calor durante todo el proceso de mecanizado. Como resultado, aumenta el desgaste de la herramienta de corte.

¿Qué velocidad se necesita para fresar acero inoxidable?

Generalmente, se recomienda utilizar un SFM de 100 a 350 al fresar aceros inoxidables, con una carga de viruta que varía desde 0,0005″ para fresas de 1/8″ hasta 0,006″ para fresas de 1″.

¿Cuál es el mejor grado de acero inoxidable para mecanizado?

Debido a su excelente avance y velocidad, el acero inoxidable de grado 430F es el grado más preferido en la industria del mecanizado. El acero inoxidable 430F es esencialmente ferrítico e idéntico al 430, pero con más azufre añadido para mejorar la maquinabilidad.