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Los aceros para herramientas utilizados en moldes en industrias modernas, como el moldeo por inyección, la fundición a presión, el estampado y la forja, requieren tanto dureza como resistencia al desgaste para cumplir con las exigentes demandas de su servicio. Tras el tratamiento térmico, los aceros para herramientas empleados en la fabricación de moldes suelen alcanzar una dureza de 58-62 HRC, lo que los hace resistentes al desgaste, pero difíciles de mecanizar. Los desafíos de rectificar eficientemente aceros para herramientas endurecidos, manteniendo al mismo tiempo tolerancias ajustadas y un acabado superficial fino, son problemas persistentes para los fabricantes de moldes. Las muelas convencionales de óxido de aluminio utilizadas para esta aplicación se desgastan rápidamente, generan más calor y suelen requerir numerosas operaciones de afilado. Las muelas de nitruro cúbico de boro (CBN) de Zhengzhou Ruizuan Diamond Tool Co., Ltd. ofrecen, efectivamente, soluciones adecuadas tanto para operaciones de desbaste como de acabado sobre aceros para herramientas endurecidos.
Desbaste de aceros para herramientas endurecidos con CBN: alta remoción de material
Las operaciones de desbaste en moldes endurecidos tienen como objetivo principal eliminar la mayor cantidad posible de material de forma rápida, al tiempo que se minimiza cualquier daño térmico en la pieza de trabajo. Bajo cargas elevadas, las muelas convencionales se desgastan y embotan rápidamente debido a las altas fuerzas abrasivas en la zona de contacto, lo que provoca una sobrecarga de las muelas, requiere una alta potencia del husillo y, finalmente, puede causar quemaduras superficiales o zonas reendurecidas en la pieza de trabajo.
La dureza inherente única del CBN (segunda solo después del diamante) garantiza que los abrasivos de CBN puedan mantener su filo incluso en condiciones exigentes de desbaste. Los discos de CBN con unión metálica Ruizuan están diseñados específicamente para operaciones de rectificado con alta remoción de material en piezas de acero para herramientas endurecidas hasta 65 HRC. Esto significa que la unión metálica fija eficazmente los granos duros de CBN, permitiéndoles cortar, en lugar de rozar la superficie. Se reducen las fuerzas y la potencia requeridas, mientras que se extrae significativamente más calor de la zona de corte del que se genera. Para la cantidad típica de material eliminado (0,5–1,0 mm), los discos de CBN Ruizuan pueden completar esta tarea en aproximadamente la mitad del tiempo que requieren las muelas convencionales.
Operaciones de acabado: obtención de acabados superficiales tipo espejo
El requisito final de acabado superficial en las cavidades del molde, típicamente Ra 0,2–0,4 µm o más fino, con una tolerancia ajustada de 0,005 mm, no puede lograrse realmente en un tiempo razonable con abrasivos convencionales, los cuales requieren numerosos pasos de afilado para mantener la forma y el perfil deseados sobre grandes superficies de trabajo.
Los discos de CBN aglutinados con resina Ruizuan, con granulometría fina (B91, B76, B64), ofrecen un acabado especular superior en aceros para herramientas endurecidos. La acción de corte suave del aglutinante de resina produce acabados superficiales finos, reduciendo al mismo tiempo las tensiones superficiales y los daños subsuperficiales. Gracias a las características consistentes de desgaste abrasivo del CBN, el acabado superficial puede mantenerse relativamente constante en áreas extensas de la superficie dentro de un mismo afilado. La estructura estable del aglutinante permite operaciones de acabado de larga duración. En operaciones reales de rectificado de acabado de moldes, los discos de CBN Ruizuan han logrado repetidamente un acabado de Ra 0,2 µm sin necesidad de operaciones secundarias de pulido.
Estabilidad térmica y protección de la integridad superficial
Los moldes de acero para herramientas son extremadamente sensibles a los daños térmicos durante el rectificado. El calor generado provocará quemaduras superficiales, revenido secundario, endurecimiento secundario y tensiones residuales de tracción. Estas anomalías pueden afectar finalmente la vida útil de los moldes, causar fracturas y desgaste.
La conductividad térmica extremadamente alta (1300 W/m·K) del CBN disipa rápidamente el calor generado durante el rectificado desde la superficie de la pieza de trabajo hacia el cuerpo de la muela y el refrigerante. Los abrasivos convencionales retienen el calor en la superficie de la pieza de trabajo en lugar de transferirlo. Zhengzhou Ruizuan selecciona cuidadosamente el tamaño de grano, la concentración y el tipo de aglomerante de las muelas de CBN para reducir eficazmente la generación de calor. Con las muelas de CBN Ruizuan, incluso los aceros para herramientas más sensibles pueden rectificarse sin riesgo de daño térmico; en algunos casos, incluso pueden generar tensiones residuales favorables de compresión que mejoren la resistencia a la fatiga del molde.
Rentabilidad y ganancias en productividad
En comparación con las muelas estándar de óxido de aluminio y carburo de silicio, las muelas de CBN tienen un precio inicial más elevado, pero el coste total de rectificado de moldes de acero para herramientas endurecido es significativamente menor. Una muela de CBN Ruizuan puede rectificar miles de componentes de moldes, mientras que las muelas convencionales solo permiten producir unos pocos cientos. Asimismo, las operaciones de tronzado se reducen considerablemente, lo que ahorra al fabricante de moldes una cantidad sustancial de tiempo dedicado a la producción real. Se informa que la sustitución por muelas de CBN Ruizuan en un taller de moldes ha reducido los costes totales de rectificado en dos tercios, mientras que la productividad ha aumentado un 40 % y la tasa de rechazo (causada por daños térmicos) se ha reducido en más del 50 %. Esto representa un retorno de la inversión (ROI) verdaderamente notable.
RESUMEN
Los aceros para herramientas templados, realmente utilizados en moldes, exigen tanto productividad como precisión en sus operaciones de rectificado. Zhengzhou Ruizuan Diamond Tool Co., Ltd. ofrece muelas de CBN con enlace metálico para el desbaste de aceros para herramientas templados y muelas de CBN con enlace resinoso para aplicaciones de rectificado de acabado elevado, garantizando estabilidad térmica, larga vida útil de la muela, reducción de costos y excelente calidad de las piezas. Con una reputación consolidada desde 2014, Ruizuan ofrece soluciones personalizadas de CBN certificadas por CE, SGS, TÜV e ISO 9001. Póngase en contacto con Ruizuan para consultar sobre sus necesidades de rectificado de moldes y pruebe nuestras eficaces muelas de CBN para aceros para herramientas.