El mecanizado CNC de precisión de piezas de acero inoxidable es la elección de industrias como la aeroespacial, automotriz, médica y militar debido a sus propiedades mecánicas ideales. El acero inoxidable tiene una excelente maquinabilidad y excelente uniformidad, así como buena procesabilidad y soldabilidad, lo que lo hace ideal para una variedad de proyectos de mecanizado CNC. El acero inoxidable también es altamente dúctil y conformable para cumplir con las especificaciones de cualquier proyecto. Mecanizado CNC El acero inoxidable ha demostrado ser uno de los metales más populares en la industria de fabricación rápida. El acero inoxidable también tiene una resistencia a la tracción muy alta y es muy resistente a la corrosión y al desgaste, lo que aumenta la durabilidad del producto y la vida útil de la pieza. El acero inoxidable se distingue del acero ordinario por la presencia de cromo en su aleación. Todas las químicas del acero inoxidable contienen al menos un 10.5% de cromo. La adición de cromo hace que estos aceros sean más resistentes a la corrosión. Los diferentes grados de acero inoxidable contienen diversos elementos de aleación que mejoran aún más la resistencia a la corrosión, la tratabilidad térmica y la maquinabilidad. Cabe señalar que el tratamiento térmico puede afectar significativamente las propiedades mecánicas de los metales.
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- Plazo de entrega: <10 días
- Grosor de la pared: 0.5 mm
- Tolerancias: ±0.005 mm
- Parte máxima: 2000 x 800 x 1000 mm
- Rectificado y taladrado CNC y roscado CNC
- 3 ejes, 4 ejes, 5 ejes, fresado y torneado CNC
- Mecanizado suizo CNC, electroerosión por plomo, electroerosión por hilo
Ventajas del acero inoxidable
Fortalecimiento
El acero inoxidable es popular para proyectos de mecanizado CNC debido a su excelente relación resistencia-peso, que permite piezas más delgadas. Debido a que el acero inoxidable puede soportar temperaturas extremas, su resistencia se puede aumentar aún más mediante procesos de endurecimiento en frío y curado por calor para adaptarse a las especificaciones. El acero inoxidable martensítico tiene la mayor resistencia.
Altamente versátil y flexible.
La flexibilidad del acero inoxidable permite que se pueda formar, soldar, cortar y mecanizar mediante CNC fácilmente. Se puede agregar azufre elemental para mejorar aún más su formabilidad, y los aceros inoxidables austeníticos generalmente se consideran la variante más moldeable y versátil, lo que permite su uso en una variedad de aplicaciones.
Resistencia a la Corrosión
El acero inoxidable es altamente resistente a la corrosión, lo que permite su uso en ambientes hostiles, resistiendo la exposición a ácidos, cloruros y soluciones alcalinas. Los aceros inoxidables austeníticos con mayor contenido de cromo tienen mayor resistencia a la corrosión.
Bajo costo y duradero.
El acero inoxidable es uno de los materiales preferidos para proyectos de mecanizado CNC porque requiere menos mantenimiento. El acero inoxidable puede soportar ambientes hostiles y un amplio rango de temperaturas. En comparación con otros metales, el acero inoxidable logra un ciclo de vida más largo a un precio rentable.
Atractivo estético
El acero inoxidable está disponible en una variedad de acabados, como pasivado, granallado, lijado, pulido a mano y con recubrimiento en polvo, para crear una apariencia atractiva y contemporánea que complementa cualquier dispositivo médico, cocina, diseño y tema del hogar.
Alta resistencia a la tracción
El acero inoxidable tiene una mayor resistencia a la tracción que el acero dulce, el latón y las aleaciones de aluminio. Esta es una cualidad importante durante la vida útil de muchos productos, especialmente para piezas que experimentan mucha flexión y balanceo.
Comparado con metales como Inconel, latón, níquel y titanio, el acero inoxidable ofrece mayor resistencia y mayor vida útil a un menor costo. Los materiales no metálicos como el plástico, el vidrio y la cerámica son más débiles, menos duraderos y no pueden soportar temperaturas extremas y uso corrosivo como el acero inoxidable.
Tipo de acero inoxidable
Hay más de 150 grados de acero inoxidable. Estos diferentes aceros inoxidables se dividen en diferentes categorías. Exploremos los cinco tipos de acero inoxidable uno por uno:
Acero inoxidable austenitico
Los aceros inoxidables austeníticos son el tipo más popular de todos los aceros inoxidables. Estos aceros inoxidables tienen una estructura austenítica y no son magnéticos. Además, no pueden endurecerse mediante tratamiento térmico porque contienen elementos como níquel, manganeso y nitrógeno. Los aceros inoxidables austeníticos se dividen en dos subgrupos:
AISI 200 y AISI 300. A veces se añade molibdeno a los aceros inoxidables austeníticos para mejorar la resistencia a la corrosión.
- TIPO 304
- TIPO 316
- Tipo 321H
- Tipo 309S
- Aleación 20 (Carpintero 20)
Propiedades del acero inoxidable austenítico
- Resistencia a la corrosión: muy alta
- Tratable térmicamente: No
- Magnético: No magnético
- Dureza: muy alta
- Extensibilidad: muy alta
- Capacidad de soldadura: Alta
- Contenido de cromo: promedio 18%
- Contenido de níquel: normalmente del 8% al 12%
- Contenido de molibdeno: 2%~7%
- Contenido de carbono: menos del 0.1%
- Fisuración por corrosión bajo tensión: Baja resistencia
Aplicación de acero inoxidable austenítico
Acero inoxidable grado 200 se utiliza en productos domésticos como lavadoras, automóviles, edificios, tanques y lavavajillas.
Acero inoxidable grados 300 se utilizan en la fabricación de equipos aeroespaciales, médicos, mineros, de vajilla y de almacenamiento.
Acero inoxidable ferrítico
El acero inoxidable ferrítico se descubrió en 1912. Sin embargo, el uso de aceros inoxidables ferríticos no se hizo popular hasta la década de 1980. Los aceros inoxidables ferríticos pertenecen a la serie AISI 400. En términos de propiedades físicas, el acero inoxidable ferrítico no es superior a otros aceros. Sin embargo, tienen excelentes cualidades en términos de propiedades magnéticas y resistencia química. La resistencia de los aceros inoxidables ferríticos radica en su capacidad para resistir el agrietamiento por corrosión.
Ejemplos de aceros inoxidables ferríticos:
- TIPO 405
- Tipo 409L
- Tipo 410L
- TIPO 430
- TIPO 439
- TIPO 447
Propiedades del acero inoxidable ferrítico:
- Resistencia a la corrosión: muy alta
- Tratable térmicamente: No
- Magnético: sí
- Dureza: Moderada
- Extensibilidad: Media
- Capacidad de soldadura: baja
- Contenido de cromo: 10.5% a 30%
- Contenido de níquel: generalmente sin níquel
- Contenido de molibdeno: normalmente del 1% al 2%
- Contenido de carbono: menos del 0.08%
- Fisuración por corrosión bajo tensión: Alta resistencia
Aplicación de acero inoxidable ferrítico
El acero inoxidable ferrítico se puede utilizar para fabricar utensilios de cocina, autopartes y piezas industriales.
Acero inoxidable martensítico
El acero inoxidable martensítico lleva el nombre de Adolf Martens y es conocido por su extrema dureza. Los aceros inoxidables martensíticos se tratan térmicamente para obtener alta dureza y temple.
Ejemplos de aceros inoxidables martensíticos:
- X12Cr13
- X20Cr30
- X50CrMoV15
- X17CrNi16-2
Propiedades del acero inoxidable martensítico:
- Resistencia a la corrosión: alta
- Tratable térmicamente: Sí
- Magnético: la mayoría sí, algunos no lo son
- Dureza: alta cuando está templada
- Extensibilidad: Alta
- Capacidad de soldadura: Alta
- Contenido de cromo: 12% a 17%
- Contenido de níquel: generalmente sin níquel
- Contenido de molibdeno: ninguno a 1%
- Contenido de carbono: 0.1% a 1.2%
- Fisuración por corrosión bajo tensión: mala resistencia
Aplicación de acero inoxidable martensítico
Los grados martensíticos se utilizan en instrumentos quirúrgicos, equipos dentales, parachoques, armas de fuego, vajillas y rodamientos de bolas.
Duplex de acero inoxidable
Los aceros inoxidables dúplex están diseñados con dos componentes estructurales. Las aleaciones dúplex son combinaciones de aceros inoxidables austeníticos y ferríticos. Los aceros inoxidables dúplex mejoran la calidad de estos dos elementos estructurales. Hay tres grados de acero inoxidable dúplex: aleaciones dúplex estándar, súper dúplex y dúplex pobre.
Ejemplos de aceros inoxidables dúplex:
- X2CrNiN22-2
- X2CrCuNiN23-2-2
- X2CrNiMoSi18-5-3
- X2CrMnNiMoN21-5-3
- X2CrNiMoCuN25-6-3
- X2CrNiCuN23-4
Propiedades del acero inoxidable dúplex:
- Resistencia a la corrosión: buena a muy alta
- Tratable térmicamente: Sí
- Magnético: sí
- Dureza: alta
- Extensibilidad: media a alta
- Capacidad de soldadura: Sí
- Contenido de cromo: 18% a 30%
- Contenido de níquel: 1% a 9.5%
- Contenido de molibdeno: 0.1%~5%
- Contenido de carbono: no
- Fisuración por corrosión bajo tensión: muy alta resistencia
Aplicación de acero inoxidable dúplex
Los aceros inoxidables dúplex se utilizan en intercambiadores de calor, tubos, carcasas, columnas, condensadores, reactores, tuberías y otros equipos comerciales.
Acero inoxidable endurecido por precipitación
Los aceros inoxidables endurecidos por precipitación también se conocen como aleaciones de acero inoxidable PH. Estas aleaciones tienen pequeñas adiciones de elementos como titanio, cobre, fósforo o aluminio. Después de la aleación, estos aceros se endurecen. El límite elástico de los aceros inoxidables endurecidos por precipitación es de 3 a 4 veces mayor que el de los aceros inoxidables austeníticos.
Ejemplos de aceros inoxidables endurecidos por precipitación:
- 17-4 PH acero inoxidable
Aplicación de acero inoxidable endurecido por precipitación
Acero endurecido con PH para requisitos de resistencia extremadamente altos. Ejemplos comunes son la construcción naval, la aviación, las centrales nucleares y la industria química.
Grados comunes de acero inoxidable para mecanizado CNC
Como empresa de servicios de fabricación rápida, AN-Prototype ofrece una gama completa de servicios de mecanizado CNC y los materiales opcionales no se limitan a plásticos de ingeniería, aleaciones de aluminio, acero inoxidable y titanio. Nos especializamos en fresado CNC multieje, torneado con tolerancias ajustadas (+/-.005mm). Nuestras brocas de fresado CNC estándar varían de 0.010” a 4.0”, lo que nos permite mecanizar sus piezas personalizadas de la manera más eficiente posible. Con tiempos de ciclo rápidos y resultados consistentemente precisos, podemos entregar sus piezas a tiempo y según las especificaciones con informes de inspección 100 % a gran escala.
Acero inoxidable 303
El acero inoxidable 303 es un acero inoxidable austenítico que contiene elementos de azufre y selenio, fácil de cortar y es uno de los aceros inoxidables más fáciles de procesar entre todos los aceros inoxidables austeníticos. El acero inoxidable 303 tiene una excelente maquinabilidad, buena resistencia a la corrosión, costo moderado, no puede endurecerse mediante tratamiento térmico y no es adecuado para aplicaciones marinas.
- Resistencia a la tracción σb (MPa): ≥520
- Límite elástico condicional σ0.2 (MPa): ≥205
- Elongación δ5 (%): ≥40
- Reducción del área ψ (%): ≥50
- Dureza: HB≤187HB; HRC≤90HRB; HV≤200HV
Acero inoxidable 304
El acero inoxidable 304 es un material común en el acero inoxidable, con una densidad de 7.93 g/cm³; también se le llama acero inoxidable 18/8 en la industria, lo que significa que contiene más del 18% de cromo y más del 8% de níquel; Puede soportar altas temperaturas de 800 ° C y tiene buen rendimiento de procesamiento, alta tenacidad, ampliamente utilizado en la industria, la industria de decoración de muebles y la industria médica alimentaria.
- Resistencia a la tracción σb (MPa)≥515-1035
- Límite elástico condicional σ0.2 (MPa)≥205
- Elongación δ5 (%)≥40
- Dureza: ≤201HBW; ≤92HRB; ≤210HV
- Resistividad (20℃, 10-6Ω·m2/m): 0.73
Acero inoxidable 316
La serie 316 es el segundo acero inoxidable más utilizado. El acero inoxidable 316 tiene mejor resistencia a los cloruros, como las sales, lo que lo convierte en la primera opción para aplicaciones que involucran cloruros y sales. El contenido de molibdeno del 2% al 3% en la Serie 316 mejora la resistencia al calor y al desgaste de la Serie 316.
- Elongación δ5 (%): ≥30
- Reducción del área ψ (%): ≥40
- Resistencia a la tracción σb (MPa): ≥ 620
- Límite elástico condicional σ0.2 (MPa): ≥310
de acero inoxidable 420
El acero inoxidable 420 es un acero inoxidable martensítico que tiene una buena resistencia a la corrosión similar al 410 y es más fuerte y duro. El acero inoxidable 420 es magnético tanto en estado recocido como endurecido. La máxima resistencia a la corrosión sólo se obtiene cuando está completamente endurecido. Pero nunca se utilizará en estado recocido.
- Resistencia a la tracción σb (MPa): templado y revenido, ≥635
- Alargamiento δ5 (%): temple y revenido, ≥20
- Reducción del área ψ (%): temple y revenido, ≥50
- Energía de impacto Akv (J): temple y revenido, ≥63
Acero inoxidable 430
El acero inoxidable 430 es un acero de uso general con buena resistencia a la corrosión. Tiene mejor conductividad térmica, menor coeficiente de expansión térmica y resistencia a la fatiga térmica que la austenita. El acero inoxidable 430 se utiliza para decoración arquitectónica, piezas de quemadores de aceite, electrodomésticos y piezas de electrodomésticos.
- Densidad: 7.75 g / cm³
- Punto de fusión: 1427 ℃
- Coeficiente de expansión: mm/℃ (a 20-100 ℃)
- Módulo de Young: kN/mm²
Acero inoxidable 440
El acero inoxidable 440 tiene una fuerte resistencia a la oxidación. El acero inoxidable 440 se utiliza principalmente para fabricar piezas de rodamientos que funcionan en ambientes corrosivos y no lubricados. El 440C tiene buena estabilidad dimensional a altas temperaturas, por lo que también se puede utilizar como acero para rodamientos a altas temperaturas resistente a la corrosión.
- Dureza: Recocido, ≤269HB;
- Temple y revenido, ≥58HRC
- Tensión interna (250 N/mm2)
- Resistencia a la tracción (560 N/mm2)
Acero inoxidable 15-5
El acero inoxidable 15-5 es un metal que se endurece por precipitación (PH). Este proceso le confiere una excelente tenacidad, resistencia y resistencia a la corrosión. Las propiedades mecánicas se mejoran mediante el tratamiento térmico a baja temperatura, lo que hace que este material sea ideal para aplicaciones aeroespaciales y nucleares.
- Resistencia a la tracción, rendimiento (MPa): 1208
- Módulo de corte (GPa): 75
- Elongación de rotura (%): 9.8
- Dureza (Brinell): 420
- Densidad (g/cm^3): 7.8
Acero inoxidable 17-4
En comparación con el acero inoxidable 15-5, el acero inoxidable 17-4 tiene mejor resistencia a la corrosión a altas temperaturas. Aumenta la resistencia a la corrosión sacrificando la resistencia mecánica. Las aplicaciones de acero inoxidable 17-4 incluyen piezas de procesamiento químico y turbinas de gas.
- Resistencia a la tracción, rendimiento (MPa): 1090
- Módulo de corte (GPa): 77.4
- Elongación de rotura (%): 6
- Dureza (Brinell): 352
- Densidad (g/cm^3): 7.70
Tecnología de mecanizado CNC de acero inoxidable
El fresado CNC es el uso de un sistema controlado por computadora combinado con una herramienta de corte, o fresa, para cortar material de un bloque sólido y crear piezas hechas de materiales como metal, plástico, madera y fibra de vidrio.
El torneado CNC se produce cuando una varilla de material se sujeta en un mandril y se gira mientras una herramienta se introduce en la pieza de trabajo y elimina el material para crear la pieza con la forma deseada. Las piezas torneadas por CNC son en su mayoría características circulares.
Mecanizado CNC suizo
El mecanizado CNC suizo es una técnica de fabricación avanzada que utiliza herramientas de corte especializadas diseñadas para mecanizar piezas metálicas en componentes complejos, delgados o delicados que requieren tolerancias estrictas.
Corte láser CNC
El corte por láser CNC utiliza un rayo láser enfocado de alta potencia para cortar o grabar material para formar formas personalizadas. Es muy preciso, especialmente al cortar formas complejas y agujeros pequeños.
Perforación CNC
La perforación CNC es un proceso de mecanizado que utiliza una herramienta de corte giratoria para crear un orificio redondo en una pieza de trabajo. Estos orificios suelen utilizarse para alojar tornillos o pernos con fines de montaje.
Roscado CNC
El roscado CNC es el proceso de crear roscas en una pieza. Se debe perforar con un grifo y roscar en el orificio mientras se bisela el extremo para que el tornillo o perno pueda atornillarse en el orificio.
Electroerosión por inmersión
La electroerosión por inmersión es el proceso de sumergir dos piezas conductoras en algún líquido aislante (dieléctrico) para crear piezas de alta precisión controlando las chispas, enfriando la pieza de trabajo y eliminando las partículas erosionadas.
Alambre EDM
La electroerosión por hilo es un proceso de fabricación sustractivo sin contacto que utiliza alambres delgados cargados y un fluido dieléctrico para cortar piezas metálicas en diferentes formas, compatibles con casi todos los materiales conductores.
Los desafíos del mecanizado CNC de acero inoxidable
La dureza, maquinabilidad, resistencia y resistencia al calor del acero inoxidable se encuentran entre el titanio y el aluminio. De hecho, existen algunos obstáculos en el proceso de mecanizado CNC de acero inoxidable. Por ejemplo, los aceros inoxidables austeníticos son especialmente propensos a endurecerse durante el mecanizado CNC, lo que los hace aún más duros. Si el maquinista no está familiarizado con el mecanizado de acero inoxidable, esto puede aumentar el desgaste de la herramienta y afectar negativamente la calidad de las piezas de acero inoxidable.
Además, el acero inoxidable tiende a tener una baja conductividad térmica, lo que provoca que se acumule calor en el área de corte durante un corto período de tiempo. Sin un enfriamiento adecuado y parámetros de corte adecuados, estas temperaturas pueden ser lo suficientemente altas como para causar sensibilización del acero inoxidable. Dependiendo de la especificación de la pieza de acero inoxidable, esto puede significar graves compromisos en la resistencia a la corrosión y al agrietamiento por tensión. A pesar de estos desafíos, un maquinista experimentado puede producir de manera confiable piezas de acero inoxidable CNC de alta calidad cuando mecaniza acero inoxidable con las herramientas y equipos adecuados.
¿Qué aceros inoxidables son difíciles de mecanizar con CNC?
Cada acero inoxidable tendrá algún nivel de problemas durante el mecanizado CNC. Sin embargo, algunos aceros inoxidables tienen más problemas con esto que otros. A continuación se muestran algunos aceros difíciles de mecanizar y sus problemas:
Acero de alto carbono
El acero con alto contenido de carbono es difícil de mecanizar con CNC debido a su extrema resistencia y dureza. Además, estos aceros contienen materiales con calidad de carburo. Estos factores hacen que la herramienta se desgaste con bastante rapidez.
Acero bajo en carbono
Resulta que las aleaciones bajas en carbono también son difíciles de mecanizar con CNC. Esto se debe a la alta dureza del acero dulce. La suavidad hace que las virutas de acero se adhieran a las herramientas de corte. Esto también acorta la vida útil de la herramienta.
acero inoxidable 316
El acero inoxidable 316 es uno de los aceros inoxidables menos mecanizables. Requiere herramientas de corte CNC especializadas para el mecanizado. Por lo tanto, el acero inoxidable 316 se utiliza para piezas sólo cuando no hay otras opciones.
acero inoxidable 304
El problema del acero inoxidable 304 es que se endurece durante el mecanizado CNC. El acero inoxidable 304 exhibe la propiedad de endurecerse rápidamente durante el mecanizado. Este problema se resolvió agregando azufre a la pieza de trabajo.
¿Qué acero inoxidable es más fácil de mecanizar con CNC?
El acero inoxidable 416 es el más fácil de mecanizar. De hecho, los grados de acero inoxidable de la serie 400 son muy fáciles de mecanizar. Por otro lado, el mecanizado CNC de grados de acero inoxidable de la serie 300 es difícil.
Consejos para el mecanizado CNC de acero inoxidable
El mecanizado CNC de acero inoxidable se puede facilitar empleando los siguientes consejos:
Materias primas de alta calidad
Utilice material de acero inoxidable de la más alta calidad para un funcionamiento más suave. Hay muchos grados de acero inoxidable. Hay múltiples opciones de calidad dentro de cada grado. Comprar materias primas de calidad puede ayudar a ahorrar muchos costos y molestias por cuchillos rotos.
Accesorio rígido
La conexión del accesorio y la máquina CNC debe estar muy apretada. Cualquier vibración de la herramienta se magnificará y dará como resultado piezas mal mecanizadas. Además, el cuerpo de la máquina herramienta no debe tener vibraciones excesivas después de instalar la pieza de trabajo.
Material de la herramienta
Seleccionar el material de herramienta correcto es fundamental para obtener piezas de alta calidad. Las herramientas de carburo están hechas de carburo de tungsteno, carburo de titanio o carburo de tantalio. Las fresas de carburo dan como resultado un mejor acabado superficial de la pieza. Esto los hace ideales para la producción en masa y altas velocidades de corte.
Usando herramientas afiladas
Asegúrese de tener herramientas afiladas para un mecanizado consistente y preciso. Lo mejor es reemplazar las herramientas desgastadas. El uso de herramientas desafiladas puede provocar la rotura de la herramienta e incluso dañar el material de la pieza de trabajo. Al mecanizar acero, las herramientas también necesitan rectificar bordes afilados.
Lubricante
El uso de lubricantes es fundamental al mecanizar acero inoxidable con CNC. La lubricación sirve para una variedad de propósitos en el mecanizado. En primer lugar, reduce la fricción entre la herramienta de corte y el metal. Esto equivale a extender la vida útil de la herramienta. En segundo lugar, la lubricación puede reducir la temperatura durante el mecanizado CNC. Esto reduce el endurecimiento por trabajo y los problemas de sobrecalentamiento. Por último, el fluido lubricante también elimina los restos de acero inoxidable de piezas y herramientas.
En general, si bien el mecanizado CNC de acero inoxidable puede ser más desafiante, a menudo vale la pena dadas las ventajas de las piezas de acero inoxidable CNC. Es por eso que los diseñadores deben elegir un taller de mecanizado CNC confiable como AN-Prototype que pueda fabricar piezas de acero inoxidable de alta calidad a un costo asequible.