Cómo Elegir la Broca Adecuada para la Fabricación de Piezas de Precisión

Una broca es una herramienta especial aplicable en taladrar orificios en/através de productos y materiales. Viene en diferentes formas, tamaños, dimensiones, diseños, etc. Como resultado, existen diferentes tipos de brocas, cada una con aplicaciones únicas.

Debido a los diferentes tipos de brocas y aplicaciones únicas, elegir la correcta puede ser un desafío. Como resultado, este artículo presentará los diferentes tipos de brocas y sus aplicaciones en la fabricación de piezas.

¿Qué son las Brocas?

Una broca es una herramienta de corte conectada a un taladro/máquina de taladrar caracterizada por un punto de corte afilado que le permite hacer orificios en materiales o productos. Es un componente importante utilizado en taladrado y mandrinado.

Componentes de una Broca

Cada tipo de broca es único. Sin embargo, tienen las mismas partes con poca o ninguna alteración. A continuación se muestran las partes comunes a todos los tipos de brocas utilizadas en la fabricación de piezas:

• Cuerpo: Esta es la parte de la broca entre el vástago y la punta.
• Punta: Esta parte tiene forma cónica y es el punto final de la broca encontrado a 180°.
• Vástago: Esta es la parte de la broca que encaja en el taladro.
• Lengüeta: Esta es la parte más externa del vástago que encaja en el husillo de la máquina de taladrar.
• Ranuras: Son ranuras espirales, helicoidales o rectas hechas en el cuerpo de la broca. Tienen un filo de corte, convierten la viruta en rizos para fácil remoción y permiten la introducción de refrigerantes.
• Tierras: También llamado margen, esta es la parte del cuerpo con las ranuras.
• Despeje del Cuerpo: Esta es parte del cuerpo con un diámetro menor que la broca. Funciona reduciendo la fricción entre el taladro y el orificio.
• Alma: La parte que separa las dos ranuras.
• Cuello: La parte que conecta el vástago y el cuerpo.

Tipos de Brocas

Diferentes tipos de brocas se utilizan en la fabricación de piezas y se clasifican en dos categorías principales: recubrimiento y materiales de la pieza de trabajo. A continuación se presenta una introducción a los diferentes tipos de brocas que componen cada categoría.

Categoría #1: Tipos de Brocas con Recubrimiento

Los recubrimientos son materiales aplicados en una pieza para darle mejor valor funcional o estético y son una de las categorías principales de brocas. A continuación se muestran los tipos de brocas que pertenecen a esta categoría.

1.1 Brocas de Nitruro de Titanio

Las brocas recubiertas con nitruro de titanio son duras, rápidas, tienen una vida útil más larga y son adecuadas para taladrar metales duros y blandos. Debido a sus propiedades, tienen amplias aplicaciones industriales. Sin embargo, la única desventaja es que no son restaurables cuando pierden su filo de corte a menos que se reaplique el recubrimiento.

1.2 Brocas de Carbonitruro de Titanio

Estas brocas son similares a las brocas de nitruro de titanio. En consecuencia, son resbaladizas con un color azul o púrpura característico. Sin embargo, tienen mayor dureza. Como resultado, son principalmente aplicables en taladrado a través de materiales duros.

1.3 Brocas de Nitruro de Titanio y Aluminio

Las brocas recubiertas con nitruro de titanio y aluminio tienen alta estabilidad y son adecuadas para taladrar acero inoxidable, acero y otros materiales a altas temperaturas. Sin embargo, no son adecuadas para taladrar aluminio.

1.4 Brocas de Óxido Negro

El óxido negro es un recubrimiento económico aplicado en acero de alta velocidad. Hacen que las brocas sean resistentes al calor, al óxido y a la corrosión, y sin fricción. Debido a la fricción reducida, el taladrado se vuelve más fácil. Las brocas de óxido negro son adecuadas para taladrar acero, PVC, acrílico, arce, nailon, etc., y se consideran las mejores brocas de uso general.

1.5 Brocas de Diamante

Las brocas recubiertas de diamante tienen la mayor dureza en esta categoría. En consecuencia, son adecuadas para taladrar en materiales duros como metales. Además, son altamente precisas y adecuadas para materiales como vidrio, vidrio de mar, etc.

Categoría #2: Tipos de Brocas Adecuadas para Diferentes Materiales de Pieza de Trabajo

Muchos tipos de brocas se categorizan basándose en los materiales en los que pueden hacer orificios. Bajo esta categoría, tenemos cuatro subcategorías comunes: universal, metal, madera y otros. A continuación se muestran los diferentes tipos de brocas bajo cada subcategoría y sus aplicaciones.

2.1 Brocas para Piezas de Trabajo Universales

Las brocas que pertenecen a esta subcategoría son adecuadas para todos los materiales. Hay cuatro brocas universales comunes utilizadas en la fabricación de piezas.

-Brocas Helicoidales

Estas brocas presentan un vástago cilíndrico y ranura helicoidal. Como resultado, son similares a los sacacorchos y pueden taladrar rápida y precisamente. La ranura helicoidal es una característica que les permite controlar el polvo del orificio mientras trabajan.

Las brocas helicoidales son las brocas más comunes con una amplia aplicación industrial aplicable en taladrar orificios en madera y paredes.

-Brocas Escalonadas

Una broca escalonada es personalizada y tiene forma cónica y una ranura corriente que puede ser recta o angulada. La ranura asegura que las virutas sean expulsadas durante el taladrado.

Las brocas escalonadas son adecuadas para taladrar materiales blandos como el aluminio. Además, al ser personalizadas, son costosas.

-Unibits

Son similares a las brocas escalonadas pero con una ranura corriente recta. Su diseño las hace aplicables en agrandamiento de orificios y, como las brocas escalonadas, aseguran una expulsión eficiente de virutas durante el taladrado. Los unibits son ampliamente aplicables en fabricación de chapa metálica y taladrado a través de materiales blandos como contrachapado.

-Brocas de Sierra de Corona

Las sierras de corona son brocas con cilindros cortos abiertos con dientes de sierra en el borde. Son aplicables en taladrado a través de materiales delgados como madera y chapa metálica.

2.2 Brocas para Piezas de Trabajo Metálicas

Las brocas bajo esta subcategoría son adecuadas para trabajar en materiales metálicos. Las comunes utilizadas en la fabricación de piezas incluyen:

-Brocas de Centrado y Punteo

También conocidas como brocas Slocombe, estas herramientas son adecuadas para hacer orificio inicial o una indentación cónica en la pieza de trabajo.

-Brocas de Núcleo

Las brocas de núcleo no tienen punta de corte y 3 a 4 ranuras. Por lo tanto, son adecuadas para taladrar en orificios ya hechos.

-Brocas Expulsoras

La broca expulsora tiene un diseño único. Es similar a un tubo en un tubo y tiene una punta de broca de carburo. Son adecuadas para hacer orificios profundos de 19-102 mm de diámetro.

-Brocas Indexables

Estas son brocas costosas hechas de carburo o cerámica y son más prominentes en taladrado CNC. Son resistentes al desgaste y tienen múltiples canales de refrigerante para una vida útil prolongada. Son adecuadas para cortar orificios aproximadamente cinco veces su diámetro y son preferidas debido a su proceso de taladrado rápido.

-Brocas de Ranura Recta

Esto es similar a la broca helicoidal. Sin embargo, tienen una ranura paralela. Debido a la ranura paralela, las virutas no saltan durante el taladrado. En consecuencia, hay una limitación en la aplicación industrial. No obstante, son adecuadas para taladrar materiales blandos como latón, cobre, etc., y son fáciles de usar.

Otras brocas bajo esta subcategoría incluyen avellanadoras, expulsoras, de mano izquierda y palas para metal.

2.3 Brocas para Piezas de Trabajo de Madera

Las brocas bajo esta subcategoría son adecuadas para trabajar en maderas. Las comunes utilizadas en la fabricación de piezas incluyen:

-Brocas de Punto Central

Las brocas de punto central tienen corcho de goma que ayuda a su precisión a cierta profundidad. Como resultado, son adecuadas para taladrar materiales que necesitan un orificio altamente preciso y están disponibles en diámetros de 3-16 mm. Son adecuadas para madera y plásticos blandos.

-Brocas de Centrado

La broca de centrado tiene una punta cónica y roscada. Es una broca importante para trabajar con madera e implica girarla para hacer un orificio en la madera. Están hechas principalmente de acero blando e ideales como herramienta manual.

-Brocas de Pala para Madera

La broca tiene un vástago largo pero una cabeza con forma de pala con una punta de aguja. Vienen en diámetros de 6-36 y son adecuadas para taladrado en bruto de madera.

-Brocas de Barrena

Estas brocas hacen orificios en madera fuerte y seca. Con su diseño especial, no necesita aplicar demasiada presión al taladrar a través de la madera gruesa.

Otros tipos de brocas bajo esta categoría incluyen la gubia, cuchara y avellanadora para bisagras.

2.4 Brocas para Otros Materiales

Las brocas bajo esta subcategoría son adecuadas para trabajar en otros materiales como piedras, concreto y cerámica. Las comunes utilizadas en la fabricación de piezas incluyen:

-Brocas de Diamante

La broca tiene un diseño adecuado para trabajar solo como combinación de fresadora y broca. Tiene una carcasa de acero con un diamante incrustado en un segmento metálico. Son adecuadas para cortar varios materiales pero a velocidades relativamente bajas.

-Brocas para Albañilería

Se usan comúnmente para hacer orificios en concreto o piedras. Sin embargo, debe sustituirlas a menudo debido a la naturaleza dura de los materiales que taladran.

-Brocas para Vidrio

Las brocas para vidrio generan altas temperaturas. Como resultado, tienen corta longevidad. Sin embargo, son aplicables en cortar orificios a baja velocidad.

Materiales Utilizados en la Fabricación de Brocas

Hay varios materiales utilizados en la fabricación de diferentes tipos de brocas. Cada broca tiene características únicas basadas en las propiedades mecánicas inherentes del material. En consecuencia, tienen aplicaciones únicas. A continuación se muestran los tipos comunes de brocas basados en el material utilizado.

Acero de Alta Velocidad

El acero de alta velocidad comprende tungsteno, cromo, carbono y vanadio. En consecuencia, estas brocas tienen mayor dureza, resistencia, resistencia al desgaste y al calor. Tienen el apodo de Acero de Alta Velocidad debido a su capacidad para taladrar a alta velocidad. Son adecuadas para taladrar metal y madera dura.

Acero al Carbono

Una broca de acero al carbono puede ser de bajo o alto carbono dependiendo de la cantidad de carbono presente.

Las brocas de acero al carbono bajo son adecuadas para trabajar con maderas blandas, plásticos y otros materiales blandos porque no mantienen bien su filo.

Las brocas de acero al carbono alto tienen mayor durabilidad debido al tratamiento térmico y proceso de endurecimiento del material. A diferencia del acero al carbono bajo, son adecuadas para taladrar a través de madera dura, metales y plásticos. Sin embargo, pueden perder su filo de corte cuando se sobrecalientan.

Aleación de Acero y Cobalto

La aleación de acero y cobalto contiene aproximadamente una mezcla de 5-8% de cobalto, lo que las hace duras, resistentes al calor y frágiles. Como resultado, son adecuadas para taladrar acero inoxidable y otros materiales duros.

Carburo de Tungsteno

Estas brocas provienen de carburo de tungsteno, conocido por su extrema dureza. En consecuencia, son costosas pero compatibles con prácticamente todos los materiales. Sin embargo, debido a su alto costo, mostly se diseñan para estar en las puntas de las brocas.

Diamante Policristalino

El material de la broca está hecho de partículas de diamante unidas a una masa sinterizada de carburo de tungsteno. En consecuencia, las brocas hechas de este material son las más duras. Sin embargo, tienen amplias aplicaciones y son adecuadas para todos los materiales. No obstante, su alto costo limita su uso industrialmente.

Cómo Seleccionar la Broca Adecuada

Debido a la miríada de brocas en el mercado, seleccionar la correcta puede ser un desafío. Sin embargo, puede usar las pistas a continuación para seleccionar la broca entre los diferentes tipos de brocas del mercado.

Elija una Broca Hecha del Material Adecuado

El material de la broca es importante en la selección del tipo correcto de broca. Esto es porque cada material tiene una dureza y características mecánicas únicas. Por ejemplo, el acero de alta velocidad puede taladrar a través de fibra de vidrio, PVC, aluminio y madera, mientras que las brocas de cobalto son muy duras y dispersan el calor más rápido.

Considere los Recubrimientos de las Brocas

Los recubrimientos son importantes porque pueden mejorar el valor funcional y estético de las brocas. Por ejemplo, cuando las brocas de acero de alta velocidad están recubiertas con nitruro de titanio, se vuelven muy duras, aumentando su idoneidad para taladrar materiales duros. Por lo tanto, revise sus propiedades si está taladrando un material duro y necesita una broca recubierta.

Materiales de la Pieza de Trabajo

Las piezas de trabajo están hechas de metal, madera, piedra, cerámica u otros materiales. Cada uno tiene sus propiedades lo que requiere que elija usando la broca correcta. Por ejemplo, puede usar brocas universales como las helicoidales y escalonadas o la broca de ranura recta para piezas de trabajo hechas de materiales metálicos. Otro ejemplo es usar brocas de barrena y pala para maderas. Asegúrese de conocer el uso previsto de la broca antes de elegirla.

Geometría/Especificación de las Brocas

Tiene que considerar algunas cosas sobre la geometría y dimensión de las brocas.

-Alma

La broca correcta debe ser lo suficientemente gruesa para evitar romperse durante el proceso de taladrado. Por lo tanto, debe considerar gastar más dinero en geometría de servicio pesado.

-Longitud

Las brocas cortas son más rígidas y entregan mayor precisión. Si no tiene más remedio que usar una broca larga, asegúrese de que tenga una longitud de ranura corta, es decir, dos veces el diámetro del taladro. Las brocas largas con longitud de ranura larga tendrán menor estabilidad y tendencia a cortar.

-Ángulo de Punta de Taladro

Los dos ángulos de punta de taladro comunes son 118° y 135°. Por un lado, las brocas con un ángulo de punta de 118° son adecuadas para materiales blandos como acero dulce y aluminio. Por otro lado, las brocas con un ángulo de punta de 135° son adecuadas para taladrar materiales duros.

-Ángulo de Hélice / Espiral

Hay muchos ángulos de hélice utilizados en taladrado, siendo los comunes 10-29, 19-40 y 27-45 grados.

• Taladros con ángulo de hélice de 19 a 49° es el general adecuado para una aplicación mayor.
• Taladros con ángulos de hélice de 10 a 29° son adecuados para materiales duros hechos de aluminio y tienen mejor evacuación de virutas, resistencia a la fractura y resistencia del filo.
• Taladros con ángulos de hélice de 27 a 45° son adecuados para los materiales más duros, como acero inoxidable, que requieren bajo par y tienen resistencia al corte.

Tamaños de las Brocas

Hay diferentes tamaños estándar de brocas, como Pulgada Fraccionaria, Calibre de Alambre y Letra, y el tamaño métrico de broca. Use una tabla de tamaños de brocas adecuada para obtener el tamaño y dimensión correctos de la broca.

Conclusión

Las brocas son una parte crucial de la fabricación de piezas, especialmente en productos que necesitan ensamblaje. Provienen de diferentes materiales y tienen diferentes formas, tamaños y otros factores que conducen a los diferentes tipos de brocas utilizados en el proceso de mecanizado, como fresado CNC, taladrado, etc. Para ayudarle a seleccionar el tipo correcto, contacte a WayKen para obtener más información.

Preguntas Frecuentes

¿Qué broca se mantiene afilada por más tiempo?

Las brocas de titanio son afiladas y se mantienen afiladas mejor que otras brocas. Sin embargo, afilarlas requiere recubrimiento, lo cual es una gran desventaja de las brocas.

¿Cuál es mejor para material duro, cobalto o carburo?

Las brocas de carburo son las más duras y frágiles. En consecuencia, son adecuadas para materiales duros.

¿Qué broca es mejor para metal?

Las brocas de cobalto son las más adecuadas para metales como acero inoxidable, aluminio, etc. Sin embargo, considere otros factores, como tamaño y longitud, al elegir.

¿Qué es la broca más fuerte?

Las brocas de diamante policristalino (PCD) son las más fuertes. Se consideran las brocas más duras, lo que las hace adecuadas para los materiales más duros, como vidrio y cerámica.