Mecanizado CNC de productos de acero al carbono

Características y selección del acero al carbono con diferente contenido de carbono: 1) Acero bajo en carbono (C≤0.25%): buena plasticidad, fácil de procesar, baja resistencia, adecuado para piezas estampadas y estructuras soldadas; 2) Acero medio en carbono (0.25%0.6%): alta dureza, buena resistencia al desgaste, pero pobre plasticidad, adecuado para herramientas, moldes, etc. Al elegir, se debe considerar integralmente la fuerza aplicada a la pieza, el método de procesamiento y el entorno de uso.

Precisión del mecanizado CNC de acero al carbono: procesamiento normal puede alcanzar ±0.01mm, procesamiento de precisión puede alcanzar ±0.005mm, con rectificado de precisión se puede lograr mayor precisión. Rugosidad superficial: procesamiento grueso Ra3.2-6.3μm, semiacabado Ra1.6-3.2μm, acabado Ra0.8-1.6μm, rectificado de precisión puede alcanzar Ra0.02μm. Después del tratamiento térmico, la dureza del acero al carbono aumenta, la dificultad de procesamiento aumenta, la precisión y calidad superficial disminuyen ligeramente, pero con herramientas especiales y procesos aún se puede garantizar alta precisión.

Métodos para prevenir la oxidación del acero al carbono: 1) Galvanoplastia superficial: galvanizado, cromado, etc., formando película protectora para aislar aire y humedad; 2) Tratamiento de recubrimiento: pintura, pulverización, adecuado para piezas decorativas y no precisas; 3) Tratamiento químico: fosfatado, ennegrecimiento, formando película de conversión para mejorar resistencia a la corrosión; 4) Engrasado: antioxidante a corto plazo, adecuado para piezas no utilizadas; 5) Recubrimiento de acero inoxidable: mejora resistencia a la corrosión, costo más alto; 6) Control ambiental: almacenar en ambiente seco, evitar humedad. La elección del método debe considerar el entorno de uso, costo y requisitos de apariencia.

Razones por las que el acero al carbono necesita procesamiento nuevamente después del tratamiento térmico: 1) El tratamiento térmico causa deformación de la pieza, requiere procesamiento posterior para corregir la precisión dimensional; 2) Después del temple, la dureza del material aumenta considerablemente, difícil de procesar con precisión, generalmente se adopta el flujo "procesamiento grueso - tratamiento térmico - acabado"; 3) El tratamiento térmico puede formar capa de oxidación o descarburación en la superficie, que necesita ser eliminada por procesamiento; 4) Ciertas superficies de acoplamiento de alta precisión requieren extrema calidad superficial, necesitan rectificado de precisión después del tratamiento térmico; 5) Para piezas complejas, antes del tratamiento térmico se reserva margen de procesamiento, evitando que después del tratamiento térmico la dureza sea demasiado alta para procesar. Para piezas con requisitos de precisión no altos, también se puede adoptar el proceso sin procesamiento después del tratamiento térmico.

Diferencias en el rendimiento de procesamiento entre acero al carbono y acero inoxidable: 1) Fuerza de corte: la fuerza de corte del acero inoxidable es 20%-30% mayor que el acero al carbono; 2) Endurecimiento por trabajo: el acero inoxidable tiene endurecimiento severo, desgaste rápido de herramientas; 3) Conductividad térmica: la conductividad térmica del acero al carbono es mejor que el acero inoxidable, mejor disipación de calor durante el procesamiento; 4) Manejo de virutas: las virutas de acero al carbono se rompen fácilmente, las virutas de acero inoxidable son tenaces, fácilmente enredan la herramienta; 5) Selección de herramienta: el acero al carbono puede usar herramientas de acero rápido, el acero inoxidable generalmente requiere herramientas de carburo; 6) Requisitos de enfriamiento: el procesamiento de acero inoxidable necesita mayor enfriamiento; 7) Costo: el costo de procesamiento del acero al carbono es menor que el acero inoxidable. En general, el rendimiento de procesamiento del acero al carbono es mejor que el acero inoxidable, mayor eficiencia de procesamiento, menor costo.

Diferencias en el proceso de mecanizado entre acero medio en carbono y acero alto en carbono: 1) Selección de herramienta: acero medio en carbono puede usar herramientas de acero rápido o carburo; acero alto en carbono se recomienda usar herramientas de carburo; 2) Parámetros de corte: acero medio en carbono puede adoptar mayor velocidad de avance; acero alto en carbono menor velocidad de avance, velocidad de corte moderada; 3) Momento de tratamiento térmico: acero medio en carbono puede templar completamente después del procesamiento; acero alto en carbono generalmente templa después del procesamiento grueso, luego procesamiento de acabado; 4) Requisitos de enfriamiento: acero alto en carbono necesita mayor enfriamiento y lubricación; 5) Margen de mecanizado: acero alto en carbono tiene mayor deformación después del tratamiento térmico, requiere mayor margen de mecanizado; 6) Tratamiento superficial: acero medio en carbono adecuado para galvanoplastia y pintura; acero alto en carbono adecuado para ennegrecimiento, nitruración, etc. La selección razonable del proceso puede mejorar la eficiencia de mecanizado y la calidad del producto.