¿Qué rango de velocidad de corte se usa al mecanizar Inconel 718?
Desde una perspectiva de ingeniería de mecanizado, establecer un punto de partida sólido para las velocidades de corte al mecanizar Inconel 718 es fundamental para equilibrar la productividad con la vida útil de la herramienta y la integridad de la pieza. En esta superaleación a base de níquel y cromo, conocida por su alta resistencia, tendencia al endurecimiento por trabajo y capacidad de mantener propiedades a altas temperaturas, es esencial adoptar un enfoque conservador. El rango típico de velocidad de corte inicial para el mecanizado CNC de superaleaciones de Inconel 718 es de 20 a 40 pies por minuto (SFM) en operaciones de desbaste con herramientas de carburo, ya sean sin recubrimiento o recubiertas.
Desglose Detallado por Operación y Herramienta
Este rango base debe refinarse en función de la operación específica, el material de la herramienta y la geometría del inserto. Para el torneado CNC, un parámetro común de inicio es de 30-50 SFM para pasadas de acabado utilizando insertos de carburo recubiertos, afilados y con ángulo de ataque positivo. Al utilizar herramientas más avanzadas, como insertos cerámicos (por ejemplo, nitruro de silicio o cerámicas reforzadas con fibras), las velocidades pueden incrementarse significativamente hasta el rango de 400-800 SFM para desbaste, aunque esto requiere montajes muy rígidos y suele reservarse para operaciones de semiacabado donde la profundidad de corte está controlada.
En el fresado CNC, que implica cortes intermitentes que inducen choques térmicos y mecánicos, las velocidades iniciales son generalmente más bajas. Con fresas de carburo, se recomienda comenzar entre 50 y 150 SFM. El valor exacto depende de factores como el ángulo de hélice de la herramienta, el número de filos y el uso de refrigerante a alta presión. Las velocidades más bajas dentro de este rango se eligen para diámetros mayores y cortes más agresivos, mientras que las más altas se aplican para acabados con herramientas más pequeñas y especializadas.
Factores Críticos que Influyen en la Selección de la Velocidad
La selección de una velocidad específica dentro de este rango no es arbitraria; está dictada por la interacción de múltiples factores. La restricción principal es la pronunciada tendencia del material al endurecimiento por trabajo. Si la velocidad es demasiado baja, la herramienta permanece demasiado tiempo en el corte, endureciendo el material por delante y provocando un desgaste rápido de la herramienta o incluso fallas catastróficas. Por el contrario, una velocidad excesiva genera un calor intenso en la interfaz herramienta-pieza, ablandando el sustrato de la herramienta y causando deformación plástica del filo de corte.
La gestión eficaz del calor es, por tanto, innegociable. La aplicación de refrigerante de alta presión y gran caudal es crucial para disipar el calor, prevenir el endurecimiento por trabajo y romper eficazmente las virutas. Además, se requiere un sistema de mecanizado CNC rígido para amortiguar vibraciones y mantener un contacto de herramienta constante, lo cual es esencial para lograr precisión dimensional y buen acabado superficial en un material exigente como Inconel 718.
Optimización y Consideraciones de Posprocesado
En última instancia, las velocidades iniciales mencionadas constituyen una base para la optimización del proceso. Los operarios realizarán cortes de prueba, aumentando gradualmente la velocidad mientras monitorean el desgaste de la herramienta, la formación de viruta y la temperatura de la pieza para encontrar el equilibrio óptimo para cada operación. El objetivo es alcanzar un proceso estable y eficiente que minimice el tiempo improductivo y asegure la calidad de la pieza.
También es importante destacar que la estrategia de mecanizado puede influir en la necesidad de tratamientos posteriores. Los parámetros agresivos que inducen altas tensiones residuales pueden requerir tratamiento térmico posterior al mecanizado para aliviar dichas tensiones y restaurar la microestructura del material. Asimismo, lograr la superficie funcional final a menudo exige electropulido de precisión u otros procesos especializados de protección superficial para piezas de acero inoxidable que mejoren el rendimiento y la durabilidad.
