Maquinas Herramienta: Fresadora Universal

El origen de la maquina fresadora

Ahora utilizada para mecanizar una amplia gama de piezas de diferentes materiales y con diseños complejos, la fresadora tiene una historia muy interesante.

Alguna vez 100% mecánicas, las fresadoras se han beneficiado de los avances tecnológicos de las últimas décadas y se han vuelto más precisas, rápidas y versátiles que nunca en el corte de metales y aleaciones.

Le debemos la primera fresadora de la historia a Eli Whitney

Como ocurre con muchos inventos, la primera fresadora se diseñó en un período de conflicto armado. En 1789, el gobierno de Estados Unidos le pidió al inventor de Connecticut, Eli Whitney, que fabricara una gran cantidad de armas de fuego, ya que la guerra con Francia era inminente.

Whitney comenzó así a trabajar en su proyecto e ideó un nuevo modelo de fabricación basado en la producción de piezas de rifle en serie que podrían intercambiarse entre diferentes armas. Todos los detalles de diseño se agruparon en una especie de diagrama que se debía seguir en el proceso de fabricación.

Sin embargo, para implementar su estrategia, Whitney necesitaba una máquina capaz de cortar con precisión los metales de acuerdo con un patrón. En consecuencia, desarrolló la primera fresadora manual en 1818.

Antes de la fresadora, un maquinista usaba principalmente limas como herramientas y esto requería un trabajador altamente calificado. La fresadora hizo posible que un trabajador menos calificado produjera piezas de calidad.

¿Qué acero utilizar para mi herramienta?

Aceros para herramienta

El Acero para herramientas es el acero que normalmente se emplea para la fabricación de útiles o herramientas destinados a modificar la forma, tamaño y dimensiones de los materiales por cortadura, presión o arranque de viruta. Los aceros de herramientas tienes generalmente un contenido en carbono superior a 0.30%, aunque a veces también se usan para la fabricación de ciertas herramientas, aceros de bajo contenido en carbono (0.5 a 0.30%).

ACERO 4140/4141T

Acero 4140 es un acero medio carbono aleado con cromo y molibdeno de alta templabilidad y buena resistencia a la fatiga, abrasión e impacto. Este acero puede ser nitrurado para darle mayor resistencia a la abrasión. Es susceptible al endurecimiento por tratamiento térmico. Tiene buena resistencia a la tensión, torsión y a la flexión para piezas y partes de maquinaria de uso general. El 4140T normalmente no requiere un tratamiento térmico adicional sin embargo este acero se puede templar a durezas mayores para incrementar su resistencia.

ACERO 1018

El acero 1018 es un acero de bajo-medio carbono de buena soldabilidad y mejor maquinabilidad que los aceros con concentraciones menores de carbono. Es adecuado para componentes de maquinaria debido a su baja resistencia mecánica y alta tenacidad.

ACERO 1045

El acero 1045 es un acero medio carbono que puede ser forjado con martillo, se utiliza cuando es necesaria la resistencia y dureza en condición de suministro. Presenta soldabilidad adecuada y responde al tratamiento térmico por llama o inducción. Por su tenacidad y dureza es adecuado para la fabricación de componentes de maquinaria.

ACERO H13

El acero H13 provee un buen balance de tenacidad, alta resistencia a la formación de grietas causadas por el choque térmico y resistencia al revenido, junto con resistencia al desgaste moderada. De temple al aire, es utilizado en la mayoría de las aplicaciones a durezas de 45-52 HRC. Las temperaturas nominales de revenido de este acero son bastante altas (> 540°C -1000°F), lo cual permite que mantenga su dureza de temple, así como su resistencia en temperaturas elevadas. Las herramientas elaboradas con este tipo de acero pueden ser usadas a temperaturas aproximadas de hasta 540°C

ACERO O1

El acero O1 es utilizado para el temple al aceite, puede ser templado a bajas temperaturas exhibiendo poca distorsión. Posee cualidades de penetración al temple con una estructura de grano fino. Combina cualidades de dureza superficial y tenacidad después del temple y revenido. Ofrece buenas corridas iniciales de producción y buena continuidad de producción entre rectificados.

ACERO D2

Acero al alto carbón y cromo. Dimensionalmente estable de excelente rendimiento al corte y resistencia al desgaste. Especialmente apto para temple al aire.

ACERO 8620

Es un acero al Níquel-Cromo-molibdeno para cementado. Ofrece muy buena dureza superficial y gran tenacidad al núcleo. El proceso de cementado se aplica para incrementar el contenido de carbón en la superficie para que con un tratamiento térmico adecuado la superficie sea substancialmente más dura que el núcleo.

ACERO S7

Es un acero resistente al golpe y choque de gran tenacidad junto con resistencia al desgaste media. Se ha utilizado para la fabricación de cinceles y punzones expuestos al choque y golpe. Es utilizado con éxito para moldes de plástico pequeños. Alcanza dureza al núcleo y en muchos casos puede ser enfriado al aire, exhibiendo una mínima distorsión al templarse. debido a su relativa alta dureza, ofrece una alta resistencia a la compresión (resistencia a la deformación) manteniendo una buena tenacidad.

ACERO M2

Es una herramienta de acero de alta velocidad de tungsteno-molibdeno. Tiene una alta resistencia al desgaste y generalmente se utiliza para fabricar una variedad de herramientas, como brocas, grifos y escariadores. Su sensibilidad de descarbonización es un poco alta. Es utilizado en herramientas de corte de metal para desbaste o acabado, tales como troqueles de corte, herramientas de torno, herramientas de cepillado, herramientas de mandrinado, troqueles de laminación, brocas de enrutador, cuchillas de corte, cazadoras de hilo, brocas helicoidales, cuchillas de madera, mandriles, fresas, cortadores de engranajes, etc…

EDM Process

EDM Process

Electrical discharge machining (EDM), also known as spark machining, spark eroding, die sinking, wire burning or wire erosion, is a metal fabrication process whereby a desired shape is obtained by using electrical discharges (sparks). Material is removed from the work piece by a series of rapidly recurring current discharges between two electrodes, separated by a dielectric liquid and subject to an electric voltage. One of the electrodes is called the tool-electrode, or simply the tool or electrode, while the other is called the workpiece-electrode, or work piece. The process depends upon the tool and work piece not making physical contact.

When the voltage between the two electrodes is increased, the intensity of the electric field in the volume between the electrodes becomes greater, causing dielectric break down of the liquid, and produces an electric arc. As a result, material is removed from the electrodes. Once the current stops (or is stopped, depending on the type of generator), new liquid dielectric is conveyed into the inter-electrode volume, enabling the solid particles (debris) to be carried away and the insulating properties of the dielectric to be restored. Adding new liquid dielectric in the inter-electrode volume is commonly referred to as flushing. After a current flow, the voltage between the electrodes is restored to what it was before the breakdown, so that a new liquid dielectric breakdown can occur to repeat the cycle.

Electrical discharge machining is a machining method primarily used for hard metals or those that would be very difficult to machine with traditional techniques. EDM typically works with materials that are electrically conductive, although methods have also been proposed for using EDM to machine insulating ceramics. EDM can cut intricate contours or cavities in pre-hardened steel without the need for heat treatment to soften and re-harden them. This method can be used with any other metal or metal alloy such as titanium, hastelloy, kovar, and inconel. Also, applications of this process to shape polycrystalline diamond tools have been reported.

EDM is often included in the “non-traditional” or “non-conventional” group of machining methods together with processes such as electrochemical machining (ECM), water jet cutting (WJ, AWJ), laser cutting and opposite to the “conventional” group (turning, milling, grinding, drilling and any other process whose material removal mechanism is essentially based on mechanical forces).

Injection Moulding: Applications and Materials

Injection Moulding: Applications and Materials

 

While many people may not be aware, injection moulding is used to create a whole range of the everyday products we use. The applications of injection moulding take in everything from automotive parts to electrical switches, medical devices to simple plastic lids and much more. Even though there are some restrictions regarding the shapes and complexity of products made using injection moulding, there are many different materials which can be used.

Numerous articles on this subject have looked at specific components made using the injection moulding process; we are going to take a different approach. There are many different materials which can be used as part of the injection moulding process, offering an array of different characteristics. Each will suit different products as you can see below.

Moulding Tool Machining
Matching materials with products

The majority of applications of injection moulding will use a type of plastic (often referred to as a polymer) which can vary in:

  • Strength
  • Durability
  • Flexibility
  • Cost

In a moment we will take a look at some of the more commonly used types of plastic, their particular characteristics and which plastics best suit which type of product. It is safe to say you will be surprised, if not amazed, by some of the products which are made using the injection moulding process.