Cómo seleccionar insertos ANSI/ISO para tornear aluminio: una guía práctica

Su torno está configurado para un procesamiento matutino de accesorios de aluminio 6061-T6 y el dibujo requiere un acabado superficial Ra de 0,8 µm. El inserto que aún está en el soporte funcionó bien en el trabajo de acero de la semana pasada y hoy lo decepcionará. El aluminio es blando, pegajoso y propenso a soldarse en el filo, por lo que una geometría diseñada para acero produce superficies rotas, filos acumulados y material desperdiciado. La respuesta es seleccionar una plaquita hecha para torneado de metales no ferrosos, y el sistema de designación ANSI/ISO le brinda el vocabulario exacto para hacerlo con confianza.

Cómo leer las designaciones de insertos ANSI/ISO

El sistema de designación ISO 1832, adoptado en Norteamérica como ANSI B212.4, describe la forma, el ángulo libre, la tolerancia y las dimensiones de una plaquita en una cadena compacta de letras y números. El primer carácter define la forma, el segundo el ángulo libre, el tercero la clase de tolerancia, el cuarto el rompevirutas y el estilo del orificio, y los caracteres del quinto al séptimo definen el círculo inscrito, el espesor y el radio de la punta.

Para el aluminio, la tercera posición importa más de lo que la mayoría de los maquinistas esperan. Un inserto de tolerancia G está rectificado en cada lado, lo que proporciona un filo afilado y consistente. Los insertos moldeados con tolerancia M o U tienen un borde más fuerte pero más opaco destinados al acero y al hierro fundido. En el aluminio, un borde moldeado empuja el material, genera calor y crea un borde acumulado. Las inserciones rectificadas cuestan un poco más, pero marcan la diferencia entre un acabado limpio de 0,4 µm y una superficie rasgada de 3,2 µm.

Por qué el torneado de aluminio exige una geometría diferente

El bajo punto de fusión, la alta ductilidad y la tendencia a soldar en frío del aluminio lo convierten en uno de los materiales más indulgentes y, al mismo tiempo, frustrantes de tornear. La parte indulgente es la velocidad: el aluminio se puede cortar a una velocidad de 400 a 600 m/min con carburo sin recubrimiento, muy por encima de las velocidades típicas del acero, y las fuerzas de corte se mantienen bajas. La parte frustrante es la ventaja acumulada. A bajas velocidades o con un borde desafilado, el aluminio se suelda al inserto. La soldadura crece y la siguiente pasada rasga la superficie de la pieza de trabajo.

Un ángulo de ataque positivo cambia la mecánica del corte. La geometría de inclinación positiva corta el aluminio blando en lugar de ararlo, lo que reduce la fuerza de corte y el calor. Esta es la razón por la que los insertos de aluminio más confiables tienen geometría positiva: CCGT, DCGT y TCGT dependen de bordes rectificados con una alta inclinación positiva. La cara de inclinación pulida es igualmente importante. Una superficie superior suave como un espejo reduce la fricción, rompe la adherencia y mantiene limpia la zona de corte.

Seleccionar la geometría de inserción correcta

Cuatro geometrías cubren casi todas las operaciones de torneado de aluminio. La elección depende de la forma de la pieza que necesita alcanzar y de la fuerza requerida en el filo.

Comience con una geometría CCGT o TCGT para trabajos generales. La forma de C equilibra la resistencia del borde y el acceso a la pieza de trabajo, mientras que la forma de T es más fuerte y acepta un avance más pesado. Para el acabado, un DCGT con un radio de punta pequeño de alrededor de 0,2 mm corta un perfil más limpio con menos vibración. Cualquiera que sea la forma que seleccione, confirme que la plaquita tenga una tolerancia G, una cara de desprendimiento pulida y un rompevirutas diseñado para aluminio si el proveedor ofrece uno.

Velocidades, avances y prácticas de corte

La maquinabilidad del aluminio permite parámetros agresivos, pero la geometría de la plaquita aún marca el límite. Con carburo sin recubrimiento y refrigerante por inundación, una barra 6061-T6 puede funcionar a una velocidad de corte de 450 a 600 m/min, un avance de 0,15 a 0,25 mm/rev y una profundidad de corte de 1 a 3 mm para desbaste. Para el acabado, aumente la velocidad de 600 a 800 m/min, baje el avance de 0,05 a 0,10 mm/rev y utilice una profundidad de 0,2 a 0,5 mm.

Utilice abundante refrigerante con un aditivo que mejore la lubricidad si la máquina lo tiene; una concentración semisintética del 8 al 10% funciona bien. Cuando no hay refrigerante disponible, el chorro de aire evita que las virutas se vuelvan a cortar. Es posible cortar aluminio en seco a altas velocidades, pero una cara de inclinación pulida es esencial para evitar la adherencia. Mantenga la velocidad de corte por encima de 250 m/min siempre que sea posible; por debajo de eso, el borde reconstruido regresa incluso con una buena geometría.

Cómo se manifiesta la calidad de las plaquitas en los productos terminados

El vínculo entre una plaquita bien elegida y una pieza acabada de calidad se reduce a la integridad de la superficie, la estabilidad dimensional y la repetibilidad. Una pieza de aluminio torneada con una superficie rugosa o manchada le indica que el filo está fallando y, una vez que el filo falla, se produce una desviación dimensional. Si esa pieza debe coincidir con otras, un pasador de bisagra en su orificio o un mecanismo de bloqueo en su alojamiento, el resultado se manifiesta como atascamiento, fugas o desgaste prematuro.

En los productos de construcción, estas piezas pequeñas hacen que los conjuntos grandes funcionen. El buen funcionamiento de una ventana corrediza depende de rodillos y componentes de bloqueo mecanizados con tolerancias estrictas; Un acabado deficiente aquí significa una ventana que traquetea o se niega a deslizarse.

Ventana corrediza de aluminio de izquierda a derecha con rodillos de doble riel Esta ventana corrediza utiliza rodillos mecanizados con precisión y cerraduras multipunto, abordando directamente el punto del artículo sobre las piezas pequeñas que determinan el funcionamiento suave. Su sistema de doble vía de acero inoxidable y sellos de EPDM prometen un rendimiento confiable y de bajo mantenimiento. Ver producto →

Las puertas abatibles no son diferentes. Sus bisagras pivotantes y cerraduras multipunto incluyen componentes torneados, y la diferencia entre una puerta que cierra con un suave clic y una que hay que forzar está determinada por el acabado y tolerancia de esas piezas.

Puerta abatible de aluminio con herrajes de bloqueo multipunto Las bisagras de alta resistencia y las cerraduras multipunto de la puerta abatible resaltan la importancia de la tolerancia de los componentes torneados, como se indicó en el párrafo anterior. Ofrece un cierre seguro y sin ruidos con juntas continuas de EPDM para aislamiento e impermeabilización. Ver producto →

Los sistemas de muros cortina unificados dependen de conectores, soportes y sujetadores mecanizados ensamblados en dimensiones nominales ajustadas. Una pieza torneada fuera de tolerancia puede dejar un panel sobresalido por un milímetro y crear una ruta de fuga de aire o agua a través de la fachada.

Muro cortina de aluminio unificado para fachadas de gran altura Este sistema de muro cortina ensamblado en fábrica se basa en conectores y soportes mecanizados con precisión, lo que coincide con la discusión del artículo sobre la tolerancia en los ensamblajes de fachadas. Su construcción unificada acelera la instalación y garantiza un sellado consistente en proyectos grandes. Ver producto →

Con miles de componentes de este tipo necesarios por proyecto, incluso una tasa de desperdicio del 1% se convierte en un problema costoso. Por eso los talleres mecánicos que suministran el industria de puertas y ventanas de aluminio cambie a inserciones de aluminio específicas en lugar de conformarse con herramientas de acero. La misma disciplina se aplica a cualquiera que tornee aluminio internamente: lea el código ANSI/ISO, cargue un inserto rectificado y pulido con inclinación positiva y verifique el acabado de la superficie al comienzo del lote. Si ve manchas, arregle la herramienta antes de ajustar la velocidad. Cualquiera que especifique sistemas de ventanas encontrará orientación relacionada en nuestro Guía de compra e instalación de ventanas correderas. .

Una lista de verificación de compra de inserción simple

Cuando abra un catálogo de herramientas, mantenga esta lista frente a usted:

• Confirme que la forma, el tamaño del círculo inscrito y el grosor coincidan con el bolsillo del soporte.
• Requiere una clase de tolerancia G para un filo afilado y rectificado.
• Busque una cara de rastrillo pulida; Saltar inserciones orientadas de acero revestidas.
• Elija una geometría de inclinación positiva y ejecute una velocidad superior a 250 m/min.
• Pruebe un inserto en una pieza real antes de comprar una caja grande.

El código ANSI/ISO le indica exactamente lo que hay en la caja. Unos pocos minutos de verificación en la máquina le indicarán si esa especificación se ajusta a su aplicación. Para tornear aluminio, las inserciones afiladas, pulidas y de desprendimiento positivo no son negociables; todo lo demás es una variable que puedes ajustar.