Materiales de herramientas de construcción

Tipos de materiales de construcción de herramientas

Cuando se trata de materiales de construcción de herramientas, las opciones disponibles pueden tener un impacto significativo en el rendimiento, la durabilidad y la idoneidad para la aplicación. Aquí hay algunos de los tipos más comunes:

• Acero de alto carbono

  El acero de alto carbono, también conocido como acero para herramientas, es una opción popular entre los fabricantes de herramientas de construcción. Este acero se valora por su rentabilidad y excelente retención del filo. Además, es relativamente fácil de afilar cuando se desafila. El acero de alto carbono generalmente se conoce como acero para herramientas de carbono y contiene carbono en un rango del 0.5% al 1.5%. Ofrece un buen equilibrio entre dureza y tenacidad.

• Acero para herramientas aleadas

  Estos aceros son aceros al carbono a los que se les han agregado elementos como cromo, vanadio, molibdeno y manganeso. Estos elementos adicionales mejoran la dureza y la resistencia al desgaste del acero. Los aceros para herramientas aleadas se clasifican en dos categorías: aceros de baja aleación y aceros de alta aleación. Los últimos contienen más del 5% de elementos de aleación, mientras que los primeros tienen menos del 5%. Estos aceros son adecuados para fabricar herramientas que requieren alta resistencia al desgaste y estabilidad estructural.

• Acero inoxidable

  Este material de construcción para herramientas ofrece resistencia a la corrosión y a las manchas. Es duradero y fácil de limpiar, lo que lo hace ideal para su uso en aplicaciones donde la higiene es crítica. Las herramientas de acero inoxidable son más caras que las herramientas fabricadas con otros aceros debido a sus elementos de aleación.

• Acero de cromo-vanadio

  Este es un tipo popular de acero para herramientas aleadas utilizado en la fabricación de herramientas manuales y equipos industriales. Se utiliza en la construcción de llaves, casquillos, alicates y otras herramientas. Ofrece un buen equilibrio entre dureza, tenacidad y resistencia al desgaste. Las herramientas fabricadas con acero de cromo-vanadio pueden someterse a estrés repetido sin astillarse o perder su filo.

• Acero para herramientas de metalurgia en polvo

  Las herramientas de corte fabricadas con estos aceros poseen una resistencia al desgaste y propiedades de retención del filo muy altas. Los aceros se producen a través de un proceso de metalurgia en polvo, que implica la creación y sinterización de polvos metálicos. Los materiales suelen ser más caros, pero ofrecen un rendimiento superior para aplicaciones exigentes.

• Aleaciones de titanio

  Las aleaciones de titanio se utilizan en herramientas específicas donde se requieren un peso ligero y alta resistencia. Estas aleaciones proporcionan una excelente resistencia a la corrosión y son más cómodas de usar a altas temperaturas. Sin embargo, no son tan duras como otros aceros para herramientas y pueden requerir afilado frecuente.

• Cerámica

  Los materiales cerámicos, como la alúmina o la zirconia, se utilizan para fabricar herramientas de corte para aplicaciones específicas. Por ejemplo, son útiles en la fabricación de herramientas para cortar materiales duros como cerámicas, compuestos y algunos metales. Las herramientas cerámicas son extremadamente duras y resistentes al desgaste, pero también son frágiles y pueden romperse si se caen o se someten a fuerzas de impacto.

Funciones y características de los materiales de construcción de herramientas

Las funciones y características de los materiales de construcción de herramientas son las siguientes:

• Dureza

  Los aceros para herramientas utilizados en la construcción de herramientas y matrices tienen altos niveles de dureza. El nivel de dureza de las herramientas fabricadas con estos materiales varía de 50 a 65 HRC. Este nivel de dureza ayuda a resistir el desgaste y la abrasión. Las herramientas fabricadas con estos materiales tienen una larga vida útil y pueden soportar un uso repetido.

• Tenacidad

  Algunos aceros para herramientas tienen una alta tenacidad. Aceros como D2 y O1 tienen buena tenacidad. La tenacidad se refiere a la capacidad del acero para absorber impactos sin romperse o astillarse. Los aceros para herramientas con alta tenacidad son ideales para herramientas que necesitan soportar impactos.

• Resistencia al desgaste

  Algunos aceros para herramientas poseen alta resistencia al desgaste. Aceros como D2 y O1 tienen buena tenacidad. La tenacidad se refiere a la capacidad del acero para absorber impactos sin romperse o astillarse. Los aceros para herramientas con alta tenacidad son ideales para herramientas que necesitan soportar impactos.

• Retención del filo

  Las herramientas de construcción como cuchillos, cinceles y herramientas de corte necesitan materiales con alta dureza y resistencia al desgaste. Esto es para asegurar que el filo se mantenga afilado durante un uso prolongado. Aceros para herramientas como A2, D2 y M2 son ideales para esta aplicación ya que ofrecen buena retención del filo.

• Acero inoxidable

  Algunos aceros para herramientas como 440C y CPM 10V tienen alta dureza y tenacidad. También son resistentes a la corrosión. Estos aceros son ideales para herramientas que se utilizan en entornos húmedos o mojados.

• Resistencia al calor

  El acero de alta velocidad y el acero para herramientas como M2 y H13 tienen buena dureza, tenacidad y resistencia al desgaste. También mantienen su afilado y capacidad de corte a altas temperaturas. Estos aceros son ideales para herramientas que se utilizan en aplicaciones de alta temperatura como herramientas de forja y corte de madera.

Escenarios de materiales de construcción de herramientas

Existen diversas aplicaciones para herramientas fabricadas con diferentes materiales. Por ejemplo, herramientas eléctricas como amoladoras angulares y taladros eléctricos se utilizan en proyectos de construcción, mientras que las herramientas manuales se utilizan en trabajos de mantenimiento. Aquí hay algunas aplicaciones comunes de los materiales de herramientas:

• Construcción

  Herramientas como llaves, alicates, destornilladores y cinceles se utilizan para ensamblar estructuras metálicas y de madera. Sus materiales de construcción son duraderos y resistentes al desgaste, asegurando que se puedan utilizar para tareas repetitivas.

• Trabajo eléctrico

  Las herramientas manuales como destornilladores y alicates aislados se utilizan para prevenir descargas eléctricas. Las herramientas están hechas de materiales como acero que son capaces de soportar altos niveles de torsión y giro.

• Automotriz

  Herramientas manuales como llaves, carracas y alicates se utilizan para reparar y mantener vehículos. Las herramientas están fabricadas con aleaciones de acero de alta calidad, asegurando que sean duraderas y resistentes al desgaste.

• Trabajo con metales

  Herramientas como hojas de sierra, limas y tijeras están hechas de acero de alta velocidad o carburo. Estos materiales aseguran que las herramientas tengan un mayor nivel de dureza y sean resistentes a la abrasión.

• Trabajo en madera

  Herramientas como cinceles, sierras de mano y cepillos están hechas de acero de alto carbono o acero para herramientas. Esto asegura que sean duras y puedan mantener bordes afilados durante períodos más largos.

• Construcción pesada

  Herramientas como martillos, palancas y bolas de demolición están fabricadas con acero de alto carbono o acero aleado. Esto asegura que las herramientas puedan soportar un alto impacto y sean resistentes a la deformación.

• Mejoras en el hogar

  Herramientas como clavos, tornillos y soportes suelen estar hechas de acero o acero galvanizado. Esto previene la corrosión y asegura que las herramientas sean duraderas.

• Mantenimiento y reparaciones

  Las herramientas manuales como llaves hexagonales, alicates y destornilladores se utilizan comúnmente para mantenimiento y reparaciones. Las herramientas están hechas de acero o cromo-vanadio, que son resistentes a la abrasión y mantienen su forma bajo estrés.

Cómo elegir materiales de construcción de herramientas

Elegir el material adecuado para herramientas depende de la aplicación, el entorno de trabajo y la vida útil deseada de la herramienta. Aquí hay algunas formas de elegir el adecuado:

• Aplicación

  La aplicación para la que se utilizará la herramienta es la consideración más importante al elegir un material para herramientas. Diferentes materiales son más adecuados para diferentes aplicaciones. Por ejemplo, las herramientas de acero de alta velocidad son una buena elección para el trabajo general de metales porque mantienen su afilado bien a altas temperaturas. En cambio, las herramientas de carburo son mejores para cortar materiales más duros como acero y hierro fundido porque son muy duras y resistentes al desgaste.

• Entorno de trabajo

  El entorno de trabajo también puede afectar el rendimiento de los materiales de las herramientas. Si la herramienta se utilizará en un entorno muy caliente o frío, es importante elegir un material que pueda soportar temperaturas extremas. Por ejemplo, las herramientas de metalurgia en polvo son una buena elección para aplicaciones a alta temperatura porque tienen una alta resistencia al calor. Por otro lado, las herramientas de acero inoxidable son una buena elección para entornos fríos.

• Vida útil de la herramienta

  Si la vida útil de la herramienta es una preocupación importante, es fundamental elegir un material que sea conocido por su durabilidad. Las herramientas de carburo tienen una larga vida útil porque son muy duras y resistentes al desgaste. Otra opción es utilizar herramientas hechas de acero de alta velocidad con puntas de carburo. Estas herramientas combinan la capacidad de corte afilado del acero de alta velocidad con la resistencia al desgaste del carburo.

• Costo

  El costo de la herramienta también es una consideración importante al elegir un material para herramientas. Algunos materiales, como el acero de alta velocidad, son menos costosos pero aún ofrecen un buen rendimiento para muchas aplicaciones. Otros, como el carburo, son más caros pero proporcionan un mejor rendimiento de corte y vida útil de la herramienta. Es importante equilibrar el costo de la herramienta con su rendimiento y durabilidad para la aplicación prevista.

• Mantenimiento

  Las herramientas necesitan ser mantenidas adecuadamente para prolongar su vida y asegurar que funcionen bien. El mantenimiento requerido para diferentes materiales de herramientas puede variar. Por ejemplo, las herramientas de acero son relativamente fáciles de mantener y afilar. Sin embargo, las herramientas de carburo son más difíciles de afilar pero requieren menos mantenimiento una vez que están afiladas correctamente. Considera el nivel de mantenimiento que se puede proporcionar al elegir un material para herramientas.

Materiales de construcción de herramientas Preguntas y respuestas

Q1: ¿Cuáles son los materiales de construcción de herramientas más comúnmente utilizados?

A1: Los materiales de herramientas se pueden clasificar en dos grupos: ferrosos y no ferrosos. Los materiales de herramientas ferrosos contienen hierro. Incluyen acero de alta velocidad, acero para herramientas y acero al carbono. El material de herramientas no ferrosos no tiene hierro. Incluyen carburo cementado, cerámica y nitruro de boro cúbico. Las herramientas también se pueden fabricar con otros materiales como diamante, plásticos, madera y goma.

Q2: ¿Cuáles son las características de los buenos materiales de construcción de herramientas?

A2: Los buenos materiales de construcción de herramientas deben tener alta dureza. Esto previene y minimiza la abrasión y el desgaste. También deben tener un alto punto de fusión. Esto asegura que las herramientas mantengan su forma y integridad estructural durante su uso. Otras características incluyen buena retención del filo, afilado, tenacidad y resistencia a la corrosión.

Q3: ¿Cómo elegir materiales de herramientas para una aplicación específica?

A3: Elegir el material adecuado para la construcción de herramientas depende del uso y la aplicación prevista. Considera el material que se utilizará, el proceso de mecanizado y el resultado deseado. Otros factores a considerar incluyen costo, geometría de la herramienta y proceso de tratamiento térmico.

Q4: ¿Cuál es la diferencia entre herramientas HSS y de carburo?

A4: Las herramientas HSS están hechas de acero, y sus cuchillas son afiladas a mano. Son más baratas pero se desgastan más rápido que las herramientas de carburo. Las herramientas de carburo están hechas de carburo de tungsteno. Tienen un filo más duro que es afilado y mantiene su afilado con el tiempo. Son más caras que las herramientas HSS.