Evaluación de la maquinabilidad de metales: vida de herramienta, fuerzas de corte y acabado

Fundamento

La maquinabilidad no es una propiedad única sino un conjunto de respuestas del material al mecanizado, y se caracteriza con varios criterios. El más usado es la vida de herramienta: se mecaniza a velocidad de corte constante y se mide el desgaste del flanco del inserto a intervalos, hasta alcanzar un criterio de desgaste definido; repitiendo a varias velocidades se construye la relación entre velocidad y vida, que en escala logarítmica es aproximadamente una recta cuyos parámetros caracterizan al par material-herramienta y permiten calcular la velocidad que da una vida objetivo. Se miden además las fuerzas de corte con dinamómetros de plataforma, que dan las tres componentes y de las que se obtiene la energía específica de corte; la calidad del acabado superficial resultante; la forma de la viruta, que en producción automatizada es determinante porque una viruta larga enreda y detiene la máquina; y la formación de filo recrecido. En los hierros fundidos la maquinabilidad se relaciona con la matriz y con la presencia de carburos, y en los aceros con las inclusiones: los aceros de corte libre llevan azufre o adiciones controladas que forman inclusiones que actúan como rompevirutas interno. Los ensayos se completan con la caracterización metalográfica y de dureza del material, que es lo que permite explicar las diferencias.

Matriz (en qué muestra)

Fundiciones grises y nodulares; aceros de corte libre y de construcción; aleaciones de aluminio y de titanio; materiales en comparación para una pieza de serie; herramientas de corte en evaluación

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Torno o centro de mecanizado instrumentado con control de velocidad; dinamómetro de plataforma de tres componentes; microscopio de medición de desgaste de insertos; rugosímetro; equipo metalográfico; durómetro; sistema de adquisición.

Proveedores de Microscopía · Ensayos mecánicos.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Fluidos de corte especificados; reactivos de ataque metalográfico.

Proveedores de Reactivos y solventes.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Insertos de corte de lote controlado; probetas de material a ensayar; portaherramientas; planillas de ensayo por velocidad.

Proveedores de Material de vidrio.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Insertos; probetas y material; fluido de corte.

Proveedores de Material de vidrio.

Unidad

s · vida de herramienta por velocidad de corte (min) y parámetros de la relación · desgaste de flanco al final del ensayo (mm) · fuerzas de corte y energía específica (N y J/mm³) · rugosidad superficial obtenida (µm) · forma y longitud de la viruta · dureza y microestructura del material

Rango de referencia

La maquinabilidad se informa de manera relativa, comparando contra un material de referencia ensayado en las mismas condiciones, porque los valores absolutos dependen por completo de la herramienta, la geometría y el fluido empleados

Norma que lo exige

Las especificaciones de compra de materiales para piezas de serie, que en la industria automotriz suelen incluir requisitos o garantías de maquinabilidad; las normas de producto de aceros de corte libre; los requisitos de los procesos de fabricación calificados; las normas de higiene y seguridad sobre fluidos de corte y sobre exposición a nieblas de aceite

Norma que describe la técnica

Las normas internacionales sobre ensayos de vida de herramienta en torneado y en fresado, con los criterios de desgaste y la construcción de la relación entre velocidad y vida; las normas sobre medición de fuerzas de corte y sobre evaluación del acabado superficial; las guías de los fabricantes de herramientas sobre clasificación de materiales por maquinabilidad; los procedimientos del laboratorio de mecanizado

Edición y vigencia de la norma

Normas internacionales de ensayos de vida de herramienta vigentes

Volumen de muestra

Destructivo. Consume probetas de material e insertos de corte

Conservación y transporte

El material de referencia se ensaya en la misma campaña y con el mismo lote de insertos, ya que la dispersión entre lotes de herramientas es grande y una comparación contra resultados históricos no se sostiene. Las condiciones —velocidad, avance, profundidad, geometría del inserto y fluido— se fijan y se documentan por completo, porque cambiar cualquiera de ellas cambia el orden de mérito entre materiales. El desgaste se mide en el microscopio y no a ojo. Se ensayan réplicas, dado que la vida de herramienta tiene dispersión alta.

Límite de detección típico

No aplica: se determinan vidas, fuerzas y rugosidades

Incertidumbre típica

La vida de herramienta dispersa con facilidad un 20 % entre réplicas; por eso se ensayan varias y se informa el conjunto

Área

Materiales/industrial; Metalurgia; Física y mecánica

Fecha de última actualización: 10/9/2026

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