Mecanizado de Aluminio: Técnicas Probadas para Fabricación Precisa de Aleaciones

En este artículo aprenderás cómo funciona el mecanizado de aluminio y cómo mecanizar aleaciones de aluminio de manera efectiva, explicado todo con consejos prácticos.

Mecanizado de Aluminio

Las aleaciones de aluminio son uno de los materiales más convenientes para trabajar, lo que lo convierte en el material "de referencia" más común para muchas aplicaciones en una amplia gama de industrias.

Además de su excelente mecanizabilidad, el aluminio ofrece una diversa gama de aleaciones y grados que se adaptan perfectamente a diferentes demandas, desde prototipos rápidos hasta aplicaciones de precisión. El mecanizado CNC de aluminio presume de muchos beneficios extensos, ya sea desde una perspectiva de coste e integridad del material.

Seguro, mecanizar este material es más fácil que la mayoría de metales, pero no siempre es el caso. Varios talleres de mecanizado enfrentan problemas para mantener la eficiencia de su proceso en el mecanizado de aleaciones de aluminio.

Algunos aún luchan pensando en qué salió mal en el camino que pudo haber causado problemas. Hay varios factores a considerar al trabajar con aluminio que son únicos de otros metales.

Por Qué Muchos Eligen Mecanizar con Aluminio

Ligero

Las aleaciones de aluminio son uno de los metales mecanizables más ligeros. Con un rango de densidad de 2600-2750 kg por metro cúbico, las aleaciones de aluminio son alrededor de 2.5 veces menos densas que el acero.

Duradero

Una razón por la que fabricantes de automóviles y aviación eligen aleaciones de aluminio como material es por su prometedora relación resistencia-peso. Aleaciones dentro de la serie 7000 tienen una resistencia de hasta 72,000 libras por pulgada cuadrada.

Dato curioso sobre aleaciones de aluminio: Teóricamente, para aleaciones en la serie 7000, un alambre de aluminio de 300 pulgadas de diámetro puede suspender un SUV mediano.

Alto Índice de Mecanizabilidad

El aluminio es uno de los metales con el índice de mecanizabilidad más alto, lo que lo hace alrededor de tres a diez veces más mecanizable que el acero. Con alto índice de mecanizabilidad, es más fácil lograr el acabado superficial deseado sin pasar por procesamientos adicionales como los metales más duros.

Resistente a la Corrosión

Una cosa sobre el aluminio es que no contiene hierro, lo que significa que este metal está a salvo de los daños que podrían resultar de la oxidación de metales. Algunas aleaciones de aluminio podrían corroerse, pero mayormente, esta corrosión no será perjudicial para el metal en sí.

Capacidad de Anodizado

El aluminio es uno de los pocos metales que pueden anodizarse. Anodizar tales materiales traería mejor acabado superficial, mejor resistencia a la corrosión, mayor vida útil y añadiría una gama única de colores.

Rentable

Las aleaciones de aluminio son menos costosas comparadas con otros metales que ofrecen propiedades similares. El aluminio es el metal más abundante en el mundo lo que lo hace accesible y barato. Además, procesar este material no es tan difícil comparado con el acero, lo que lo convierte en el material más económico para trabajar.

Consejos Prácticos para el Mecanizado Efectivo de Aleaciones de Aluminio

Las aleaciones de aluminio en general tienen la tasa de mecanizabilidad más alta pero muchos talleres de fabricación mecanizan aluminio de tal manera que puede ser perjudicial para la vida de la herramienta y la pieza terminada en su conjunto.

Es crucial elegir las herramientas, parámetros y configuración correctos para maximizar el beneficio de procesar este metal con el fin de lograr la máxima eficiencia. Aquí están los problemas comunes encontrados y consejos prácticos para lograr eficiencia en el mecanizado de aleaciones de aluminio.

Problemas Relacionados con el Mecanizado CNC de Aluminio:

Tratar de lograr el proceso más esbelto en mecanizado de aluminio podría ser bastante difícil porque esto implica empujar la máquina y las herramientas a su rendimiento máximo sin dañarlas.

Algunos fabricantes a menudo se frustran al alcanzar los parámetros óptimos para su proceso porque en medio de lograr el rendimiento máximo hay innumerables fallos incluyendo arranque de herramienta, deflexión de herramienta, rotura de herramienta, vibraciones (chatter) y paradas del husillo.

El principal problema que comúnmente se encuentra al mecanizar aluminio es la adhesión de virutas a la herramienta de corte al trabajar a altas velocidades.

Desastres pueden surgir debido a este problema:

Esto podría hacer que la herramienta se vuelva demasiado desafilada a tal punto que solo frotaría el metal en lugar de cortarlo y como resultado, podría fundir y destruir la pieza de trabajo y causar problemas drásticos para la herramienta y el husillo cuando no se supervisa.

Consejo #1:

Una cosa que podría causar adhesión de metal a la herramienta es la selección de herramienta. En la industria del mecanizado, ha sido una regla general elegir herramientas de corte de carburo al tratar con aluminio.

La razón principal es que el aluminio podría volverse demasiado "pegajoso" y causar acumulación en el filo de la herramienta de corte. Es importante notar que no todas las herramientas de carburo son perfectas para mecanizar este material.

Herramientas con altas concentraciones de cobalto pueden no ser para mecanizar aluminio porque cuando las temperaturas se vuelven demasiado altas, el aluminio puede reaccionar extrañamente con el cobalto expuesto causando que se unan entre sí, formando así una acumulación en el filo de la herramienta. Elige una herramienta de corte que no se desafile fácilmente y la mejor para esto son herramientas de carburo con granos más grandes para evitar mayores contenidos de cobalto.

Consejo #2:

Elige una herramienta de corte que esté recubierta. Estos recubrimientos de herramienta incluyen Nitruro de Titanio, Carbonitruro de Titanio, Nitruro de Titanio y Aluminio, Nitruro de Cromo, y otras variantes dependiendo del fabricante. Los recubrimientos de herramienta aportan mucha ayuda para el rendimiento de corte aportando mayor dureza, mejor resistencia al desgaste y mayor vida de herramienta.

Consejo #3:

Toma nota crítica de las ranuras (flutes) de la herramienta a usar basándose en el proceso en el que estará involucrada. Al tratar con el proceso de desbaste, la evacuación de virutas es una especificación vital a tener en cuenta.

Es importante evitar el ahogamiento de las herramientas por virutas para evitar acumulación de material y evitar acabado no deseado dejado en la pieza. Fresas de 3 ranuras es una buena opción porque tiene la dureza y evacuación de virutas necesarias al mecanizar aluminio.

Consejo #4:

Ten en cuenta el ángulo de hélice dependiendo del proceso involucrado. En desbaste, como regla general, siempre usa herramientas con la mejor evacuación de virutas y refrigeración.

Un ángulo de hélice de 35 grados funcionará para esto. En acabado, por otro lado, es importante lograr un gran acabado superficial y hermosa salida. Con esto es bueno usar herramientas con ángulo de hélice de 45 grados, esto te asegurará un acabado preciso. Por otro lado, cuando se planea usar la herramienta tanto para desbaste como acabado, puede ser viable ir con ángulo de hélice de 40 grados.

Consejo #5:

A algunos fabricantes les gusta empujar los límites para lograr tiempos de mecanizado más rápidos y a veces ese deseo trae resultados desagradables debido a la agresividad. Avances demasiado rápidos pueden tener resultado en la armonía y rigidez de la herramienta de corte haciéndola fallar en medio del procesamiento.

Por otro lado, avances demasiado lentos no son eficientes y sería desperdicio de tiempo y recursos. Las tasas de avance y velocidad de husillo serían relativas a especificaciones de herramienta y dimensiones de pieza. Es importante ceñirse cerca de los parámetros teóricamente probados sobre mecanizado CNC establecidos en el manual de mecanizado.

Conclusiones Clave sobre Mecanizado de Aluminio

El mecanizado de aluminio en sí es un proceso de fabricación económicamente eficiente para diferentes propósitos, pero la tasa de ahorro de costes disparará aún más cuando se mecanice de la manera correcta. Evitar los problemas cuando se trata de mecanizado CNC de una aleación de aluminio puede contribuir grandemente a la evitación de costes provocada por mecanizado eficiente.

---

Eso es todo, gracias por leer. Si tienes alguna pregunta sobre "Mecanizado de Aluminio" puedes preguntar en los comentarios. Si te gusta este artículo por favor compártelo.

Suscríbete a nuestro boletín para recibir notificaciones (es Gratis)