El significado de qué es la maquinabilidad es el término general que describe la capacidad de un material para ser cortado, moldeado o mecanizado con velocidad y precisión. Explica la sencillez de arranque de material cuando se somete a procesos de mecanizado como el torneado, el fresado o el taladrado. 

La maquinabilidad de un metal afecta directamente a la vida útil de la herramienta, la velocidad de corte, el acabado de la superficie y el coste global de la operación. El conocimiento de la maquinabilidad es importante en industrias basadas en la precisión y muy sensibles al tiempo. Cuanto más mecanizable es un metal, más rápido y barato resulta mecanizarlo, además de reducir el desgaste de la herramienta y acortar los plazos de producción.

Explorar los detalles del núcleo

Hablando de qué es la maquinabilidad, también echamos un interesante vistazo a cómo los distintos parámetros de mecanizado, como la vida útil de la herramienta, la formación de viruta, la fuerza de corte, etc., determinan el comportamiento de un material concreto durante el proceso de corte mecánico. Los ingenieros y fabricantes pueden utilizar el índice de maquinabilidad para evaluar los distintos metales en función de su facilidad para trabajar con ellos. La comparación ayuda a seleccionar el material adecuado para aplicaciones que dependen de la eficacia y la calidad de los materiales acabados.

Eficacia del proceso 

La maquinabilidad no es una propiedad intrínseca como la dureza o la resistencia a la tracción. Se trata más bien de un índice industrial de rendimiento que cambia en función de las condiciones de mecanizado y de la maquinaria empleada. Estos factores que afectarán al comportamiento de un metal en el mecanizado son el tipo de refrigerante, el tipo de material utilizado como herramienta de corte y la rigidez de la máquina herramienta. Este conocimiento de lo que se puede mecanizar ayuda a los fabricantes a reducir los costes del proceso, prolongar la vida útil de las herramientas y mejorar la eficacia del proceso de fabricación en los sectores aeroespacial, automovilístico y de dispositivos médicos.

Principales factores que afectan a la maquinabilidad de los metales

En cuanto a la mecanizabilidad, entran en juego distintos factores, como la capacidad del material en cuanto a sus propiedades físicas y químicas, las características de la herramienta de corte y las condiciones de mecanizado. En el caso de los metales, la dureza suele ser un factor importante: los metales más blandos, como el aluminio o el latón, ofrecen mejores características de mecanizado que un metal más duro, como el acero inoxidable o el titanio. 

• Las fuerzas de mecanizado también dependen de la microestructura, conductividad térmicay las propiedades de endurecimiento por deformación de un metal.
• La vida útil de la herramienta y el acabado superficial son valiosos índices de la maquinabilidad de los metales. 
• Las virutas, que no se adhieren a la herramienta de corte sino que se desplazan continuamente, son menos pegajosas para la máquina y es poco probable que dañen la herramienta. 
• Los materiales que se endurecen con el trabajo, por un lado, o que contienen impurezas abrasivas, por otro, degradan rápidamente las herramientas de corte y exigen tanto velocidades de corte más bajas como sustituciones más frecuentes de las herramientas.

Componentes de control de virutas

El control de virutas también puede considerarse otro componente importante del qué es la maquinabilidad. Cortar metales que se desintegran en virutas cortas y manejables a causa de las fuerzas de corte facilita el mecanizado, por lo que la posibilidad de que se atasquen y destruyan las herramientas es menor. Otro factor que desempeña un papel importante en la mejora de la mecanizabilidad es el uso de lubricantes y refrigerantes para minimizar la fricción y el calor que se produce durante el corte.

Uso del mecanizado CNC para el procesamiento

El propio proceso de mecanizado, es decir, el uso de Torneado CNC, fresadoo taladrado, también puede determinar un mayor o menor grado de maquinabilidad de un metal. Así, es posible superar los problemas relacionados con los materiales problemáticos eligiendo la geometría de herramienta adecuada, el avance y la velocidad de corte. La evaluación de todos los factores que afectan a la maquinabilidad permite a las industrias disfrutar de una mayor productividad, menos tiempos de inactividad y un acabado de alta calidad en diversas aplicaciones.

Índice de maquinabilidad y su papel en la selección de materiales

Índice de maquinabilidad: Escala numérica que clasifica y compara la maquinabilidad de distintos metales. Este índice se determina en porcentaje; el ejemplo es que una sustancia de referencia como un acero B1112 puede alcanzar un valor del 100% en una escala de maquinabilidad. La sustancia de referencia se compara con otros metales. Un metal con una maquinabilidad del 80 por ciento es difícil de mecanizar en comparación con el B1112, y uno con una maquinabilidad del 120 por ciento es fácil.

El conocimiento del índice de maquinabilidad también permitirá a los fabricantes tomar decisiones acertadas a la hora de elegir los materiales para los proyectos de mecanizado. Por poner un ejemplo hipotético, un componente que vaya a fabricarse en grandes volúmenes, con tolerancias ajustadas, debería utilizar un metal que tenga un alto índice de maquinabilidad. De este modo se minimiza el desgaste de las herramientas, el tiempo de mecanizado y los costes de toda la actividad.

Aplicación de los metales en el mecanizado

• Expresando los metales que se van a utilizar en el proceso de mecanizado, los ingenieros determinan también la aplicación final. 
• Existen aleaciones muy resistentes pero poco mecanizables, y esto se debe a que así lo exigen su estructura o sus propiedades térmicas. 
• Cuando esto ocurre, las estrategias de mecanizado se reorganizan para adaptarse a los materiales duros.
• A la hora de planificar formas de hacer frente a estos retos, el índice de maquinabilidad ha ayudado a proporcionar información sobre velocidades de corte, avances y selección de herramientas.
• Los mejores materiales de mecanizado suelen ser buenos en términos de acabado superficial y vida útil de la herramienta, por lo que se utilizan en aplicaciones CNC de alta velocidad. 
• En realidad, los materiales de bajo índice pueden requerir herramientas de corte abrasivas recubiertas y sistemas de refrigeración de alto nivel o estrategias de corte de remodelación.
• Este parámetro es crucial para lograr un equilibrio entre productividad y rendimiento en caso de trabajar con diversos materiales en el sector industrial.

Aplicación práctica en el mecanizado de metales

El mecanizado de metales deberá ser eficaz porque en el mundo real se necesitará una comprensión realista de las características de mecanizado de los metales. 

Ejemplo práctico

Por ejemplo, las aleaciones de aluminio son fáciles de mecanizar y se utilizan habitualmente en los sectores aeroespacial y automovilístico. Ofrecen un control fantástico de las virutas, un bajo desgaste de la herramienta y capacidades de corte a alta velocidad. En el lado opuesto, el Inconel o el titanio, vitales en las industrias de alto rendimiento, tienen un gran problema debido a su maquinabilidad.

Adaptabilidad en los sistemas de mecanizado CNC

El uso de sistemas CNC adaptativos proporciona precisión y máxima vida útil de la herramienta. El avance en el conocimiento de qué es la maquinabilidad es vital no sólo para la selección del material, sino también en la mejora de las técnicas de mecanizado.

Alta tecnología Mecanizado CNC Los centros de mecanizado suelen equilibrarse en función de la mecanizabilidad para definir la velocidad óptima del husillo, la trayectoria de la herramienta y el sistema de lubricación. Este tipo de configuración se realiza de forma que incluso el material poco mecanizable pueda operarse, y con poco o ningún desperdicio. 

Productividad

Las mejoras para aumentar aún más la productividad son la supervisión de la vida útil de las herramientas y el mantenimiento predictivo, así como los sistemas de retroalimentación en tiempo real que se adaptan a las variaciones de las condiciones de los procesos de mecanizado.

Al final, nos damos cuenta de que el mecanizado de metales lleva a las empresas a un menor coste por pieza, una mayor consistencia de los productos y un alto rendimiento. Al automatizar y orientar con precisión las operaciones de los procesos de fabricación, la cuantificación y el uso de los datos de mecanizabilidad se convierten en la capacidad que repercute en la ventaja competitiva y la eficiencia operativa.

Conclusión

¿Qué es la maquinabilidad? que todo fabricante o ingeniero debe comprender a la hora de procesar un material? Incluye un vínculo entre las propiedades teóricas de los materiales y la maquinabilidad real. Al captar el índice de maquinabilidad, identificar los factores que influyen en la maquinabilidad y aplicarlo al mecanizado de los metales, las industrias pueden reducir el proceso de las operaciones, el coste y conseguir una mejor calidad de los productos.

La maquinabilidad determina la eficacia de todos los procesos, desde la elección del metal que se utilizará en un trabajo hasta los parámetros de mecanizado. No solo afecta a la superficie de calidad y a la vida útil de la herramienta, sino también a la viabilidad de la producción a alta velocidad y en grandes volúmenes.

Dado que la industria asegura que se está exigiendo más precisión y rendimiento, ya no es una opción utilizar información sobre maquinabilidad en el diseño y la planificación de procesos; el uso de información sobre maquinabilidad es imperativo. La maquinabilidad es una de las tendencias críticas que hay que comprender tanto si se trata de metales simples como de aleaciones complejas, porque ambos conjuntos de estos procesos de producción permiten mantener la competitividad y centrarse en el futuro.

Preguntas frecuentes

Q1. ¿Qué es la maquinabilidad en términos sencillos?

Maquinabilidad: La capacidad de cortar o dar forma a un material fácilmente utilizando herramientas de mecanizado como un torno o una fresadora.

Q2. ¿Qué factores afectan a la maquinabilidad de un metal?

Algunos de los factores son la dureza, la conductividad térmica, la microestructura, el material de la herramienta, el uso de refrigerantes y la formación de virutas.

Q3. ¿Qué es el índice de maquinabilidad?

Se trata de una escala de clasificación en relación con los materiales en términos de facilidad de mecanizado que define lo fácil que es mecanizar materiales en términos de un porcentaje, donde el 100 por cien se definirá como un metal de referencia estándar, como el acero B1112.

Q4. ¿Por qué es importante la maquinabilidad en la fabricación?

Minimiza el desgaste de la herramienta, mejora el acabado superficial, ahorra dinero y genera una gran eficacia en el curso de los procedimientos de mecanizado.

Q5. ¿Qué metales son más fáciles de mecanizar?

La maquinabilidad de metales como el aluminio, el latón y el acero dulce para máquinas hidráulicas es buena debido a su naturaleza blanda y a la capacidad de control de virutas.