Principales Servicios de Acabado para Componentes Mecanizados de Precisión – Parte 1

Parte 1: Servicios de Acabado que Añaden o Alteran la Superficie del Componente

Existen diversas técnicas de acabado superficial que añaden o alteran la capa superficial del metal en un componente torneado de precisión. Estas técnicas pueden utilizarse por razones estéticas, para proteger la pieza de factores ambientales o para mejorar la función de la pieza.

La mayoría de técnicas de acabado pueden aplicarse a componentes mecanizados de precisión producidos en equipos de torneado suizo CNC y torneado CNC. Sin embargo, el material, diseño de la pieza y requisitos finales deberán evaluarse con nuestros equipos de ingeniería y calidad para asegurar que se consideren las mejores combinaciones de técnicas.

Resumen rápido de los tipos más comunes de servicios de acabado:

Granallado (Bead Blast)

El granallado de la superficie de un componente mecanizado de precisión crea un acabado mate (satinado) uniforme y elimina las marcas de herramienta visibles del proceso de mecanizado. Se usa a menudo cuando el componente será visible. Como sugiere el nombre, el componente se granalla con pequeñas esferas desde una pistola a presión. El proceso elimina algo de material y deja una superficie lisa.

Óxido Negro (Black Oxide)

El óxido negro es un recubrimiento de conversión que vuelve negra la superficie del componente mecanizado de precisión. Se usa para resistencia leve a la corrosión, minimizar reflexión de luz y a menudo por apariencia. Muchas piezas para la industria de armas requieren acabado óxido negro para reducir reflexión de luz.

Brunido (Burnishing)

El brunido es un proceso de conformado que altera el acabado superficial, tamaño o dureza superficial de un componente mecanizado de precisión y crea un acabado espejo. Puede usarse para mejorar resistencia a la corrosión, eliminar porosidad superficial, reducir fallo por fatiga y reducir defectos visuales superficiales. En el proceso, una bola o rodillo endurecido y recubierto se pasa sobre la superficie del componente para deformarlo (o formarlo) al requisito especificado.

Endurecimiento Superficial (Case Hardening)

Proceso para endurecer la superficie de un componente metálico, manteniendo el interior (núcleo) en su estado original más blando. Esto permite que el núcleo absorba tensiones, pero la superficie externa tenga mejor resistencia al desgaste. Existen varios tipos de procesos de endurecimiento superficial según material y requisitos. Los más comunes para componentes mecanizados de precisión incluyen endurecimiento por llama, cementación y nitruración. El endurecimiento por llama es el más común: calienta el componente (o barra) rápidamente a temperatura especificada y luego lo enfría rápidamente, creando una capa de martensita en la superficie. La cementación y nitruración se explican abajo.

Procesos de difusión:

1. Cementación (Carburizing): tipo de endurecimiento superficial donde la pieza de acero se coloca en tanque de vacío rico en carbono que eleva la temperatura por un tiempo determinado antes de templar la pieza para que el carbono quede atrapado en la estructura creando una superficie endurecida.
2. Nitruración (Nitriding): la pieza de acero se calienta a alto nivel en tanque con gas amoníaco por tiempo especificado. Se forman nitruros en la superficie, creando superficie endurecida. No se necesita temple. La nitruración causa menor distorsión, pero requiere que el acero tenga cromo, molibdeno y aluminio en su composición.

Plateado Químico (Electroless Plating)

En este proceso, el recubrimiento metálico en el componente mecanizado se logra en un baño químico que incluye un catalizador (en contraste con el electrodepositado que usa corriente eléctrica). El plateado proporciona mejores acabados superficiales, así como mejor resistencia al desgaste y corrosión. La principal ventaja del plateado químico es que crea una capa uniforme independientemente de la geometría de la pieza. El niquelado químico es un tipo común especificado para componentes mecanizados de precisión.

Electrodepositado (Electroplating)

Proceso para recubrir un componente mecanizado con una capa de metal usando corriente eléctrica. Ampliamente usado para mejorar cualidades superficiales, ofrece mejor apariencia, resistencia a corrosión y abrasión, lubricidad, conductividad eléctrica y reflectividad, según sustrato y material de plateado.

Hay dos formas generales de electrodepositar componentes mecanizados, según tamaño y geometría: plateado en barril (piezas en barril rotatorio con baño químico) y plateado en bastidor (piezas sujetas a bastidor metálico sumergido en baño). El plateado en barril se usa para piezas pequeñas con geometrías simples, y el de bastidor para piezas grandes con geometrías complejas.

Estriado (Knurling)

Proceso para añadir una serie de estrías en una pieza mecanizada para facilitar su manejo (no resbala en el agarre). Usado a menudo en sujetadores que deben atornillarse: la superficie estriada facilita agarrar la pieza para girar. El estriado puede hacerse en pieza de torno suizo CNC durante el torneado o añadirse después del mecanizado.

Pasivado (Passivating)

Proceso de conversión que cambia la capa superficial del componente. Las piezas se sumergen en baño químico que cambia (convierte) la composición química de la superficie. El término pasivación se refiere a que el proceso hace el material más pasivo (menos propenso a ser afectado por el entorno). El recubrimiento protege el material base.

1. Anodizado: tipo de pasivación para aumentar el grosor de la capa de óxido en la superficie de componentes mecanizados de precisión, aumentando resistencia a corrosión y desgaste y reduciendo gripado en componentes roscados. Usado a menudo en piezas de aluminio. Produce acabado no conductor.
2. Conversión Cromatada: usa solución particular; antes era mayormente hexavalente, pero muchas empresas migran a trivalente (acabados azul y amarillo que cumplen iniciativas UE y estándares RoHS). Produce acabado conductor eléctricamente.

Laminado de Rosca (Thread Rolling)

Proceso de conformado que produce una rosca en un componente mecanizado de precisión. Aunque muchas roscas pueden producirse durante el torneado en torno suizo CNC, algunos materiales (como titanio) es mejor laminar la rosca después de mecanizar los cilindros. Muchos sujetadores roscados aeroespaciales usan roscas laminadas tras mecanizado. En este proceso, un dado con forma de rosca se presiona contra el cilindro mecanizado y desplaza físicamente el material para formar la rosca (a diferencia del torneado en torno suizo CNC, donde la rosca se forma eliminando material de la barra). Visualmente, es difícil distinguir entre roscas laminadas y mecanizadas.

Pioneer Service ha desarrollado una extensa red de proveedores cualificados para proyectos con requisitos específicos de acabado. Hemos producido una amplia variedad de componentes torneados personalizados para clientes en Aeroespacial, Médico, Hidráulica, Petróleo y Gas, Ensayo y Medición, y Mercados Industriales con especificaciones únicas de acabado superficial. Somos certificados AS9100D e ISO 9001:2015. Arandelas, pernos, vástagos, sujetadores, tornillos, espaciadores, bridas, varillas, botones, espárragos, remaches, perillas, boquillas, collares, pistones, insertos, electrodos, ejes, casquillos, tapas, manguitos, ferrules, vástagos, anillos O, tuercas y pasadores son algunos de los muchos tipos de piezas que fabricamos.