Mecanizado CNC de acero inoxidable: consejos, acabados superficiales y propiedades clave

En el sector de la construcción, el acero inoxidable juega un papel importante; los productos de acero inoxidable se usan ampliamente en diversas aplicaciones. El uso de servicios de mecanizado CNC supera algunos problemas de producción y aumenta la eficiencia. Presentamos propiedades del acero inoxidable, proceso y consejos de mecanizado, acabados superficiales y más.

Acero inoxidable en mecanizado CNC – Servicios de mecanizado CNC para acero inoxidable

El mecanizado o fabricación de acero inoxidable es el proceso de cortar, doblar, plegar, soldar y otros procesos mecánicos para obtener los productos necesarios. En el proceso intervienen numerosas máquinas, equipos y dispositivos. La diferencia entre el mecanizado CNC de acero inoxidable y el mecanizado tradicional es que el primero controla la operación de la máquina mediante tecnología digital para completar el movimiento específico y producir los artículos diseñados.

Propiedades del acero inoxidable

El acero inoxidable es una aleación de acero con al menos 10,5% de cromo, menos de 1,2% de carbono y otros elementos de aleación. Sus características lo hacen ideal para mecanizado CNC. La más notable es su resistencia a la corrosión, que aumenta con el contenido de cromo. Las propiedades mecánicas pueden mejorarse añadiendo níquel, molibdeno, titanio, niobio, manganeso, etc. Otras ventajas:

• Resistencia a manchas, bajo mantenimiento, brillo familiar
• Alta resistencia, resistencia a la tracción, ductilidad
• Resistencia a temperatura, resistencia al desgaste
• Fácilmente soldable, mecanizable y pulible

Tipos de acero inoxidable – Familias

Aquí hay series y tipos comunes. También puede clasificarse en austenítico, ferrítico, martensítico, endurecimiento por precipitación y dúplex según estructura metalúrgica, o por series:

• Serie 100: 102
• Serie 200: 201, 202
• Serie 300: 301, 302, 303, 304, 304L, 304LN, 305, 308, 309, 310, 316/316L, 316Ti, 321
• Serie 400: 403, 405, 408, 409, 410, 410S, 410HT, 416, 416HT, 420, 422, 430, 439, 440, 446
• Serie 500
• Serie 600: 601, 610, 614, 630 (17-4 PH), 650, 660
• Serie 900: 904
• Dúplex: Dúplex 2205, 2304, 2507, LDX2101

Métodos de tratamiento superficial del acero inoxidable

El acabado superficial se aplica para mejorar la resistencia a la corrosión y cambiar la apariencia, pero un acabado rugoso puede reducir la resistencia a la corrosión; no sobrevalore la importancia del acabado.

1. Eliminación de capa de óxido negro (tras laminado, unión, soldadura o tratamiento térmico superficial):
   • Chorreado de arena: proyección de microesferas de vidrio para eliminar la capa de óxido negro.
   • Tratamiento químico: pasta de decapado pasivante sin contaminación y solución limpiadora con aditivos inorgánicos a temperatura ambiente, sin toxicidad, para recuperar el color natural.
2. Acabado espejo: aplicar diferentes métodos de pulido para lograr brillo especular según complejidad y requisitos.
   • Pulido mecánico: buena planicidad, brillo, alta intensidad laboral, contaminación grave, difícil en piezas complejas, brillo bajo, alta inversión y coste. El brillo no es consistente y no dura mucho.
   • Pulido químico: menos inversión, piezas complejas pulibles, alta eficiencia, velocidad, brillo insuficiente, fluido necesita calentamiento, desbordamiento de gas, requiere ventilación, apto para productos complejos con bajos requisitos de brillo. Lotes pequeños más rentables.
   • Pulido electroquímico: brillo espejo duradero, proceso estable, menos contaminación, bajo coste, gran inversión inicial, ideal para piezas complejas, requiere utillaje y electrodos auxiliares. Proceso estable y fácil de operar, ampliamente usado.
3. Acabado coloreado: añade color a la superficie, aumenta variedad de diseños, mejora resistencia al desgaste y corrosión.
   • Oxidación química: color por oxidación química en solución específica (dicromato, sal mixta de sodio, vulcanización, oxidación ácida, alcalina).
   • Electroquímica: oxidación electroquímica en solución específica.
   • Coloración por deposición iónica: pieza en máquina de recubrimiento al vacío para evaporación al vacío. Apto para producción en masa.
   • Oxidación a alta temperatura: inmersión en sal fundida específica con parámetros controlados para formar película de óxido de cierto espesor y variedad de colores.
   • Craqueo térmico en fase de vapor: complejo, poco usado.

Consejos para mecanizado CNC de acero inoxidable

1. Seleccionar material de herramienta adecuado:
   • Acero rápido (HSS) o herramientas de metal duro.
   • HSS de tungsteno útil por buena resistencia a abrasión y dureza en rojo.
   • M42 para fresas de CNC.
   • Si hay astillado, use grado más tenaz; si quema, use mayor dureza en rojo; si desgasta, use grado más resistente al desgaste.
   • Los metales duros permiten mayores velocidades y avances.
2. Configurar parámetros en rango adecuado: SFM recomendado entre 100-350 para acero inoxidable, carga de viruta entre 0,0005" (fresa 1/8") y 0,006" (fresa 1").
3. Elegir refrigerante adecuado: busque fabricante fiable; elija según propiedades del material, aplicación y tipo de refrigerante. Este afecta desgaste, evacuación de viruta, acabado, avance, velocidad, resistencia a corrosión, etc. Quien compra debe conocer cada tipo y característica.
4. Máquinas: deben ser de alta calidad, extremadamente robustas y rígidas, ya que el acero inoxidable es un metal excepcionalmente duro. No deben vibrar excesivamente en bancada, transmisiones y cajas de cambios.
5. Evitar que la herramienta sobresalga demasiado: la distancia entre punta de corte y soporte de la caja de herramientas debe ser lo más corta posible.