Muelas Abrasivas de CBN
1. ¿De qué están hechas?
Las muelas abrasivas de CBN (nitruro de boro cúbico) el CBN es uno de los materiales más duros conocidos, superado solo por el diamante, y se utiliza para el mecanizado de materiales difíciles de cortar.
2. Características
Alta Dureza y Durabilidad
Tanto el CBN como el diamante tienen una dureza excepcional, lo que les permite mantener un filo cortante durante más tiempo en comparación con otros materiales abrasivos.
Resistencia Térmica
Estas muelas tienen una excelente resistencia al calor, lo que permite operaciones de mecanizado a altas velocidades sin perder efectividad.
Precisión en el Mecanizado
Ofrecen un acabado superficial superior y una precisión dimensional elevada, lo que es crucial para aplicaciones de alta precisión.
Versatilidad
Pueden ser diseñadas y fabricadas en diferentes formas y tamaños para adaptarse a diversas aplicaciones.
3. ¿Para qué sirven?
Estas muelas se utilizan para procesos de mecanizado de precisión como el rectificado, afilado y acabado de superficies. Son ideales para trabajar con materiales difíciles de cortar o que requieren un acabado superficial de alta calidad.
4. ¿Con qué tipo de material trabajan?
Muelas de CBN
Las muelas de CBN son excelentes para trabajar con materiales ferrosos como aceros endurecidos, aceros de alta velocidad y algunas aleaciones de hierro.
Las muelas abrasivas de CBN (nitruro de boro cúbico)
Son herramientas de corte de alta precisión que se utilizan en diversas aplicaciones de mecanizado. Aquí tienes un resumen de sus características y aspectos relevantes:
1. Composición y Fabricación
Las muelas abrasivas de CBN están compuestas principalmente de nitruro de boro cúbico, que es uno de los materiales más duros conocidos, superado solo por el diamante. Se fabrican mediante la fijación de granos de CBN a una matriz de metal, resina o vitrificada, formando la superficie de corte de la muela.
2. Características
Alta Dureza y Resistencia al Desgaste
Debido a la dureza del CBN, estas muelas son extremadamente resistentes al desgaste y mantienen su forma y tamaño por más tiempo que las muelas abrasivas convencionales.
Resistencia Térmica
Tienen una excelente resistencia al calor, lo que permite realizar operaciones de mecanizado a altas velocidades sin perder eficacia.
Precisión y Acabado Superficial
Ofrecen una alta precisión en el mecanizado y son capaces de producir un acabado superficial de alta calidad.
3. Aplicaciones
Mecanizado de Materiales Duros
Son ideales para el mecanizado de materiales duros y resistentes al desgaste, como aceros endurecidos, aleaciones resistentes al calor y algunos tipos de hierro fundido.
Operaciones de Alta Velocidad
La muela abrasiva de CBN gracias a su resistencia al calor y al desgaste las hace adecuadas para operaciones de alta velocidad y mecanizado de precisión.
4. Tipos de Material con los que Trabajan
Aceros Endurecidos y Aleaciones
Especialmente útiles para trabajar con aceros endurecidos y otras aleaciones que son difíciles de mecanizar con herramientas convencionales.
Hierro Fundido y Materiales Ferrosos
También las muelas abrasivas de CBN son muy efectivas para ciertos tipos de hierro fundido y otros materiales ferrosos.
5. Parámetros de Diseño
Tamaño de Grano
El tamaño de los granos de CBN influye en la agresividad del corte y el acabado superficial. Granos más pequeños producen un mejor acabado, mientras que granos más grandes son más agresivos.
Tipo de Unión
Las uniones de metal, resina y vitrificado afectan la rigidez y la resistencia al calor de la muela.
Dureza de la Muela
Depende de la composición y afecta la resistencia al desgaste y la vida útil de la muela.
Forma de la Muela
Las muelas de CBN pueden diseñarse en varias formas según la aplicación específica, incluyendo formas cilíndricas, planas y con perfiles especiales.
Estos parámetros se seleccionan en función de la aplicación específica para la que se utilizará la muela, asegurando así el máximo rendimiento y eficiencia en el proceso de mecanizado.
Muelas de CBN
Ventajas
- Están hechas de abrasivo de CBN duradero que corta fácilmente aceros difíciles de rectificar, HRC50 y mas duros, son resistentes al desgaste
- El diseño de aglomerante de resina B-99 ofrece un corte fácil y una excelente conservación de la forma
- Aglomerante Aztec IV para una mayor profundidad de corte
- Se utilizan para reavivar herramientas en seco cuando se requiere una elevada eliminación del material
Aplicaciones
- Aceros para herramientas de alta velocidad
- Aceros de troquel
- Aceros de carbón endurecidos
- Aceros aleados
- Aleaciones aeroespaciales
- Acero inoxidable duro
- Materiales ferrosos resistentes a la abrasión
Muelas abrasivas de CBN
Pueden tener diferentes tipos de uniones, cada una con características, composiciones y aplicaciones específicas. Los tres tipos de uniones más comunes son: metálica, resina y vitrificada.
1. Unión Metálica
Composición
Está hecha de diversos metales, como el bronce, que actúan como aglutinante para los granos abrasivos.
Aplicaciones
Comúnmente utilizada para el rectificado de herramientas y aplicaciones de perfilado.
Características
Ofrece una excelente retención del grano y es muy duradera. Es ideal para aplicaciones que requieren un alto grado de forma y precisión.
2. Unión de Resina
Composición
Hecha de compuestos de resina sintética que actúan como aglutinante.
Aplicaciones
Adecuada para aplicaciones de rectificado de alta velocidad y para operaciones de corte.
Características
Proporciona una buena velocidad de corte y es más flexible que la unión metálica. Es menos resistente al calor que la unión vitrificada.
3. Unión Vitrificada
Composición
Compuesta de materiales cerámicos que forman un vínculo vítreo al calentarse.
Aplicaciones
Ideal para aplicaciones que generan mucho calor y para el rectificado de precisión.
Características
Ofrece una excelente resistencia al calor y una buena retención del grano. Tiene una alta resistencia estructural y es más frágil que la unión de resina.
Ahora, hagamos un cuadro comparativo entre estas tres uniones:
Unión metálica
Característica
Composición
Durabilidad
Flexibilidad
Resistencia al Calor
Resistencia del Grano
Aplicaciones
Unión metálica
Metales como el bronce
Muy Alta
Baja
Moderada
Excelente
Rectificado de Herramientas, Perfilado
Unión de Resina
Compuestos de Resina
Moderada
Alta
Baja
Buena
Rectificado de Alta Velocidad, Corte
Unión Vitrificada
Materiales Cerámicos
Alta
Moderada
Alta
Muy Buena
Aplicaciones de mucho calor, Rectificado de Precisión
Unión metálica
Composición
Metales como el bronce
Durabilidad
Muy Alta
Flexibilidad
Baja
Resistencia al Calor
Moderada
Resistencia del Grano
Excelente
Aplicaciones
Rectificado de Herramientas, Perfilado
Unión metálica
Unión de Resina
Composición
Compuestos de Resina
Durabilidad
Moderada
Flexibilidad
Alta
Resistencia al Calor
Baja
Resistencia del Grano
Buena
Resistencia del Grano
Rectificado de Alta Velocidad, Corte
Unión Vitrificada
Composición
Materiales Cerámicos
Durabilidad
Alta
Flexibilidad
Moderada
Resistencia al Calor
Alta
Resistencia del Grano
Muy Buena
Resistencia del Grano
Aplicaciones de mucho calor, Rectificado de Precisión
Este cuadro muestra las diferencias y similitudes clave entre las uniones metálica, de resina y vitrificada en las muelas abrasivas, ayudando a elegir la mejor opción según las necesidades específicas de la aplicación.
Concentración
La concentración es la cantidad de superabrasivo, medido en quilates por centímetro cúbico (ct/cm3), contenida en el volumen de la banda abrasiva de la muela.
Equivalencias de concentraciones empleadas en el superabrasivo
Concentración
C25
C50
C75
C100
C125
C150
Equivalencia (ct/cm3)
1,1 ct/cm3
2,2 ct/cm3
3,3 ct/cm3
4,4 ct/cm3
5,5 ct/cm3
6,6 ct/cm3
La concentración elegida irá en función de la superficie de trabajo y del acabado que queramos dejar. Si la superficie de trabajo es muy grande, emplearemos concentraciones bajas, y al revés; y para muelas con granos gruesos emplearemos concentraciones un poco mayores que con granos finos.
La elección del grano se determina en función del grado de acabado de la superficie a trabajar. Se emplearán granos gruesos para trabajos de gran desbaste con mucho material a remover y granos finos para trabajos poco exigentes en la cantidad de material a eliminar, pero muy exigentes en la calidad de acabado final.
Granulometria
La elección del tamaño del grano depende de la cantidad de material que hay que eliminar y del acabado superficial requerido.
Tamaño Europeo (Fepa)
Estándar USA
Granulometría Norton USA (MESH)
Tamaño Europeo Aproximado (Fepa)
Tamaño Nominal en Micas
Granulometría Norton (MESH)
FEPA
1182
852
602
501
427
301
251
–
252
213
181
–
151
126
107
91
76
64
54
46
MESH
16/20
20/30
30/40
35/40
40/50
50/60
60/70
50/80
60/80
70/80
80/100
80/120
100/120
120/140
140/170
170/200
200/230
230/270
270/325
325/400
Diamante / CBN
16 –
24 24
36 36
– –
46 46
60 60
– –
80 80C
100 80
– –
105 100
100 120C
110 120
120 150
150 180
180 220
220 230
240 240
320 320
400 400
M63
M40
M25
M16
M10
M6.3
M4.0
M1.0
Concentración
La concentración influye en el nivel de eliminación de material y en la geometría de la pieza de trabajo
DIAMANTE 50/75/100/125 CBN Q/T/W/Z
40/60
30/40
20/30
10/20
6/12
4/8
2/4
0/2
–
500
–
600
800
–
–
–
Tamaño Europeo (Fepa)
FEPA
1182
852
602
501
427
301
251
–
252
213
181
–
151
126
107
91
76
64
54
46
Estándar USA
MESH
16/20
20/30
30/40
35/40
40/50
50/60
60/70
50/80
60/80
70/80
80/100
80/120
100/120
120/140
140/170
170/200
200/230
230/270
270/325
325/400
Granulometría Norton USA (MESH)
Diamante / CBN
16 –
24 24
36 36
– –
46 46
60 60
– –
80 80C
100 80
– –
105 100
100 120C
110 120
120 150
150 180
180 220
220 230
240 240
320 320
400 400
Tamaño Europeo Aproximado (Fepa)
M63
M40
M25
M16
M10
M6.3
M4.0
M1.0
Tamaño Nominal en Micas
40/60
30/40
20/30
10/20
6/12
4/8
2/4
0/2
Granulometría Norton (MESH)
–
500
–
600
800
–
–
–
Concentración
La concentración influye en el nivel de eliminación de material y en la geometría de la pieza de trabajo
DIAMANTE 50/75/100/125
CBN Q/T/W/Z
En función del tipo de grano que empleemos para la operación, podemos conseguir acabados muy finos, llegando incluso al pulido de materiales o acabado “espejo”. Para muelas de CBN, podemos utilizar granos más gruesos para conseguir la misma rugosidad que obtendríamos con muelas de diamante con granos más finos.