Guía de corte de metales para principiantes

corte de metales

Desde su existencia, el metal ha sido uno de los materiales más versátiles y confiables para la fabricación. Prácticamente todos los trabajos de fabricación se realizan con este material, y su utilidad ha trascendido siglos.

Sin embargo, en tiempos recientes, se han realizado muchas mejoras cuando se trata de trabajar con este material versátil. Y parte de ello ha sido el crecimiento en el corte de metal.

En este artículo, profundizaremos en el proceso de corte de metal y te ayudaremos a comprender cómo funciona, así como los diferentes métodos disponibles.

Corte de Metal: Significado, Historia y Principios de Trabajo

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Introducción al Corte de Metal

El nombre lo dice todo, por supuesto. En el corte de metal, tienes un proceso que implica la eliminación de un material metálico de una pieza en bruto mientras buscas lograr un tamaño, forma y acabado superficial definidos.

El corte de metal se aplica en diferentes industrias, y estas operaciones suelen realizarse con diferentes máquinas y herramientas de corte. Y, incluso tienes disponibles diferentes métodos, a los que llegaremos en una sección posterior.

Cuando se trata de cómo cortar barras de metal u otro material metálico, generalmente tomas una decisión basada en factores como las características deseadas, el material en sí mismo y el volumen de producción. Todo esto será útil a la hora de determinar la fabricación de diferentes componentes metálicos, así como las herramientas que uses.

Importancia del Corte de Metal en la Fabricación

Como proceso, el uso de una máquina de corte de metal juega un papel destacado en la producción de diferentes productos en múltiples industrias. En general, la importancia del proceso en la producción puede atribuirse a diferentes factores, incluyendo:

Versatilidad Operativa

El corte de metal puede trabajar fácilmente con diferentes opciones de material. Podría ser un metal puro o una aleación, siempre y cuando pueda ser cortado, entonces este proceso funciona para ello.

Precisión y Exactitud

Sea cual sea la opción que elijas, tienes una mayor probabilidad de realizar esta tarea con una precisión impresionante.

Personalización

La mayoría de los fabricantes que utilizan una herramienta de corte de metal también podrán crear productos más personalizados. Una vez que tengas tus requisitos de diseño, puedes crear algo que se adapte fácilmente a ellos.

Producción en Masa

Para producir grandes volúmenes de material, el corte de metal ayuda a mejorar la eficiencia y confiabilidad en los costos.

Geometrías Complejas

Algunas de las diferentes técnicas de corte pueden manejar fácilmente geometrías de partes complejas sin problemas.

Remoción de Material

El punto principal del corte de metal es eliminar el material sobrante. Esto reduce el peso de los materiales y al mismo tiempo asegura la integridad estructural adecuada. Independientemente de la industria, esto es muy importante.

Eficiencia Económica

Cuando se optimiza, el corte de metal puede ayudarte significativamente a ahorrar costos. Reduce el desperdicio de material y optimiza el consumo de energía, y también asegura que los costos laborales se puedan reducir considerablemente.

Ventaja Competitiva

Cuando se combina con avances en fabricación digital y automatización, verás que el corte de metal puede ayudar a los fabricantes a obtener una ventaja competitiva significativa. El proceso mejora la productividad y reduce los tiempos de entrega, lo que permite a los fabricantes satisfacer mejor las demandas de sus clientes.

Cómo el Corte de Metal Se Convirtió en una Industria

El corte de metal es un proceso que tiene una larga historia, casi tanto como el desarrollo de las máquinas y herramientas mismas.

Es fácil ver el corte de metal hoy en día y pensar que las cosas se desarrollaron simplemente. Sin embargo, el proceso ha recorrido un largo camino a lo largo de los siglos.
Desde tiempos prehistóricos, la metalurgia ha estado en funcionamiento. El uso de simples herramientas de piedra era habitual en la era prehistórica, pero pronto dieron paso a las herramientas de hierro, en lo que ahora conocemos como la Edad del Hierro.

En esta época, los herreros fueron los impulsores principales de la evolución de la metalurgia. Y con procesos como el martilleo y el temple tradicional, pudieron marcar el ritmo de la metalurgia y el cambio de materiales.

La siguiente evolución notable de este proceso llegó en la Revolución Industrial. Con invenciones como la máquina de vapor, la mecanización fue rápida, al igual que la creación de herramientas como tornos y fresadoras. Todo esto optimizó considerablemente la eficiencia en la metalurgia.

Durante el siglo pasado, los avances han llevado a herramientas como la tecnología de Control Numérico por Computadora (CNC), que ayudó a automatizar el procedimiento de corte de metal.

En la actualidad, varios avances en la ciencia de materiales y recubrimientos de productos han llevado a una mayor eficiencia en el corte de metal en general. El proceso se ha vuelto más rápido, más eficiente y más preciso.

Tipos de Procesos de Corte de Metal

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Al emprender una operación de corte de metal, una de las cosas más importantes que debes considerar es el uso de la prensa de corte de metal y qué técnicas quieres emplear.

Este proceso es ampliamente variado, por lo que comprender las diferentes opciones será fundamental para el éxito.

Métodos de Corte Tradicionales:

  • Torneado: En este proceso, colocas la pieza en el torno y la haces girar. Mientras esto ocurre, el material se retira lentamente de la superficie exterior, creando la forma que requieres, en la mayoría de los casos, un cilindro.
  • Fresado: A continuación, tienes un proceso que utiliza un cortador giratorio que se mueve a lo largo de múltiples ejes para quitar el exceso de material de la pieza. Al final, queda un producto plano.
  • Taladrado: Con una herramienta metálica torcida, haces agujeros en la pieza. La operación de taladrado es bastante flexible, ya que te permite trabajar con diferentes filos de corte. Entonces, eres libre de cortar como desees y crear una forma personalizada.
  • Aserrado: El proceso es bastante autoexplicativo, por supuesto: tomas una sierra y cortas directamente a través de la pieza.

Métodos de Corte Avanzados:

  • Electroerosión: Conocido como “EDM” por sus siglas en inglés, este proceso utiliza descargas eléctricas para eliminar el exceso de material de la pieza.
  • Corte con Láser: Con el corte con láser, disparas un haz de láser directamente a la pieza.
  • Corte por Plasma: En el corte por plasma, se utiliza un arco de plasma de alta temperatura para derretir el material. Puedes encontrar más información sobre el proceso aquí.

Corte y Perforación

Para el corte y la perforación, mayormente se tienen dos procesos.

El corte hace uso de cuchillas para perforar directamente a través de la pieza. Las cuchillas trabajan en líneas rectas, por lo que se tiene más control sobre lo que se corta.

En cuanto a la perforación, se realizan agujeros directamente en la pieza.

Rectificado

Este proceso se puede dividir en rectificado de superficie y cilíndrico.

El rectificado de superficie utiliza una rueda giratoria para eliminar el exceso de material de la pieza. Por otro lado, el proceso de rectificado cilíndrico toma el mismo mecanismo y trabaja para crear formas cilíndricas.

Mecanizado Electroquímico (ECM)

Este método parece ser un poco convencional, ya que combina una corriente eléctrica con un electrólito para disolver lentamente la pieza de trabajo.

Eventualmente, el proceso de corte de metal que elija se basará en factores como la naturaleza del material y lo que busca lograr por su cuenta. En KDM Fabrication, priorizamos la calidad y estaremos encantados de trabajar con usted para asegurarnos de que obtenga la técnica de corte de metal adecuada a medida que avanza.

Principios Básicos del Corte de Metal

Al igual que con cualquier otra princesa de la fabricación, el corte de metal se basa en la operación de ciertos principios básicos que lo guían. Esencialmente, estos principios subyacen todo el procedimiento involucrado en las herramientas de corte de metal, y debe comprenderlos para entender cómo opera el proceso en sí:

Formación del Plano de Corte

En este sentido básico, el proceso de corte de metal necesitará trabajar con la formación de un plano de corte. Aquí, se separa el material con la herramienta de corte, que funciona a lo largo de un camino predeterminado.

En la mayoría de los casos, el plano de corte se crea con el uso de un movimiento relativo entre la herramienta de corte y la pieza de trabajo.

Mecanismo de Remoción de Material

Una vez que el proceso en sí se haya completado, necesitará sacar el material de la pieza de trabajo. Este proceso se realiza con mecanismos como deformación, corte, desplazamiento y más.

Ahora, es importante recordar que el mecanismo que utilice dependerá de diferentes factores. Comprenderlos y optimizarlos ayudará mucho a que su operación prospere.

Dureza del Material de la Herramienta

Las mejores herramientas de corte de metal suelen estar hechas de materiales más fuertes que la pieza de trabajo. Gracias a esta diferencia de dureza, el proceso de corte puede ser más efectivo, especialmente con la herramienta de corte manteniendo su propio filo.

Geometría de la Herramienta de Corte

También es necesario prestar mucha atención a la geometría y diseño al elegir la mejor herramienta de corte de metal. Parámetros como el ángulo de alivio, ángulo de ataque y ángulos de filo deben optimizarse, ya que pueden influir en factores como el acabado de la superficie y el desgaste de la viruta.

Velocidad de Corte y Tasa de Avance

En este proceso, la velocidad de corte describe la superficie de la pieza de trabajo en relación con la herramienta de corte. Por otro lado, la tasa de avance es la velocidad a la que la herramienta avanza hacia la pieza de trabajo.

Comprender y ajustar cuidadosamente estos parámetros le ayudará a controlar mejor la tasa de remoción de material.

Formación de Viruta

La interacción continua entre la pieza de trabajo y la herramienta de corte lleva a la generación de virutas. Por lo tanto, debe estar preparado para esto.

Generación y Manejo del Calor

Todo el procedimiento de corte de metal genera una cantidad considerable de calor a medida que se genera fricción. A tal fin, asegúrese de tener intactos los procedimientos de lubricación y enfriamiento adecuados para ayudar a gestionar este calor y evitar cualquier forma de deformación de la pieza de trabajo.

Fuerzas de Corte

El proceso de corte en general genera diferentes fuerzas, desde fuerzas tangenciales y radiales hasta fuerzas axiales y más. Debe comprender y controlar estas fuerzas para garantizar la estabilidad adecuada de la herramienta.

Desgaste de la Herramienta

Considerando que el proceso de corte de metal se realiza con alta fuerza y temperatura, siempre existe la posibilidad de desgaste de la herramienta. Como tal, debe gestionar este proceso y monitorear la condición de todas sus herramientas a medida que avanza el proceso.

Rigidez y Estabilidad de la Máquina

Desea asegurarse de la estabilidad y rigidez óptimas de su máquina de corte para garantizar que todas las fuerzas se apliquen adecuadamente. Esto reduce las vibraciones y ayuda a optimizar su precisión en el corte.

Materiales Necesarios para el Corte de Metal

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Los procesos de corte de metal requieren herramientas y materiales particulares para operar de manera eficiente y efectiva. La combinación de herramientas variará según los métodos de corte de acero y del material de la pieza, pero en general, puede confiar en los siguientes componentes:

Materiales Primarios

Material de la Pieza

Elija el material adecuado en función de sus especificaciones y lo que está tratando de lograr. Tiene diferentes opciones de metales y aleaciones, por lo que tómese su tiempo para tomar una decisión.

Material de la Herramienta de Corte

A continuación, debe considerar la herramienta de corte. Al final del día, recuerde que su herramienta debe ser más fuerte que la pieza de trabajo, o podría terminar con un corte desordenado.

Teniendo eso en cuenta, algunos de los materiales más notables que se pueden utilizar en la máquina de corte de metal incluyen:

  • Acero de Alta Velocidad (HSS): Aquí, tiene un material que funciona mejor para cortar metales blandos, así como algunas aleaciones específicas.
  • Diamante: Otro material conocido por su dureza, el diamante es perfecto cuando se trata de una pieza de trabajo resistente.

Herramientas y Equipos:

Ahora, examinemos algunos de los equipos prominentes que se aplican al proceso en sí:

  • Torno: Un torno es una herramienta que ayuda con operaciones de torneado. Típicamente, la pieza de trabajo se coloca en él y se permite girar mientras la máquina de corte de acero entra en acción.
  • Fresadora: Para operaciones de fresado, debe elegir entre las muchas tipos de máquinas de corte de metal. Y, las fresadoras serán su elección. Aquí, la herramienta de corte gira y se mueve entre diferentes ejes para eliminar el material excesivo de la pieza de trabajo.
  • Taladro de Columna: Utilizado en la perforación, esta máquina también puede venir con accesorios de roscado para facilitar el roscado.
  • Rectificadora: Estas herramientas se utilizan para operaciones de rectificado cilíndrico y de superficie. Son ideales para acabados precisos y delicados.
  • Equipo de Aserrado: Ya sea una sierra circular, una sierra de cinta o una sierra de arco, puede usar diferentes herramientas de aserrado para cortar su pieza de trabajo en diseños y formas específicos.
  • Máquina de Corte con Láser: En el proceso de corte con láser, se utiliza un láser de alta energía para abrirse paso a través de la pieza de trabajo. Este proceso también es bastante preciso y es ideal para materiales más gruesos.
  • Máquina de Corte por Chorro de Agua: El proceso de corte por chorro de agua hace uso de un chorro de agua a alta presión, combinándolo con partículas abrasivas para producir el efecto de corte.
  • Máquina de Corte por Plasma: Para este proceso, se necesita un arco de plasma de alta temperatura que le ayuda a cortar y fundir el material metálico. Al igual que el corte con láser, el proceso también funciona para materiales gruesos.

Refrigerantes y Lubricantes:

En la mayoría de los casos, el refrigerante ideal en el corte de metal es el fluido de corte. Esto ayuda a lubricar la herramienta de corte, eliminar el calor y mejorar la evacuación general de virutas. Para reducir la fricción y el desgaste, este componente no puede ser enfatizado lo suficiente.

Equipo de Seguridad:

Para asegurar la seguridad de todos los que operan el corte de metal, recuerde el uso de lo siguiente:

  • Equipo de Protección Personal (EPP): Gafas, guantes y ropa adecuada deben usarse en todo momento para protegerlo.
  • Protectores de Máquinas: Al considerar qué máquina corta metal, busque una opción con un protector de seguridad que lo proteja de cualquier parte móvil y peligro posible.
  • Sistemas de Supresión de Incendios: Si está trabajando en un entorno donde hay riesgo de chispas e incendios, entonces necesitará sistemas de supresión de incendios para garantizar la seguridad.

Factores que influyen en la selección del proceso de corte de metal

Ya hemos señalado el hecho de que existen diferentes procesos de corte de metal disponibles. Sin embargo, al realizar una selección, es importante considerar una amplia variedad de factores. Algunos de estos incluyen:

  • Material de la pieza: El tipo de aleación o metal que estás mecanizando será un factor primordial en tu proceso de toma de decisiones. Diferentes materiales tienen sus propiedades, y quieres asegurarte de elegir el proceso que funcione con el material.
  • Tamaño y geometría de la pieza: La forma, tamaño y complejidad de tu pieza de trabajo en general también jugarán un papel importante eventualmente. Algunos procesos son mejores para producir formas intrincadas, mientras que otros funcionan mejor para geometrías simples.
  • Tolerancia y requisitos de acabado superficial: Si estás trabajando con una pieza de alta precisión con una tolerancia ajustada, entonces podrías necesitar un proceso con un excelente control dimensional y acabado superficial.
  • Volumen de producción: Debes tener cuidado al considerar tu volumen de producción previsto. Si requieres una producción de alto volumen, entonces necesitas un proceso con eficiencia y velocidad óptimas.
  • Espezor del material: El espezor del material de tu pieza de trabajo influye en tu elección del método de corte. Algunos procesos funcionan mejor para materiales delgados, mientras que otros son más adecuados para piezas más gruesas.
  • Sensibilidad al calor: Si estás trabajando con un material sensible al calor, entonces es obvio que querrás un proceso que genere un calor mínimo. El corte con láser y el chorro de agua vienen fácilmente a la mente.
  • Disponibilidad de herramientas y equipos: La disponibilidad de herramientas específicas, máquinas y equipos puede impactar la decisión sobre los métodos de corte de placas de acero.
  • Velocidad y eficiencia de corte: También necesitas estar atento a tu eficiencia deseada y tasa de producción. Una máquina de corte de metal automática podrá operar más rápido y de manera más eficiente, pero también debes tener en cuenta otros parámetros.
  • Consideraciones de costos: Al final del día, nadie quiere gastar mucho dinero en corte de metal. Por lo tanto, considera los costos generales – herramientas, energía, mano de obra y mantenimiento de herramientas – para asegurarte de que estás obteniendo suficiente rentabilidad.
  • Impacto ambiental: Dado que la producción respetuosa con el medio ambiente es más prioritaria, podría valer la pena considerar el impacto ambiental de tus operaciones a largo plazo.
  • Consideraciones de seguridad: En la medida de lo posible, deseas optimizar la seguridad para todos los trabajadores en el proyecto de corte con láser.
  • Tiempo de entrega: Si tienes un proyecto de producción urgente, entonces necesitarás considerarlo en la selección del proceso. Tus requisitos de tiempo de entrega también jugarán un papel aquí, ya que algunos métodos ofrecen una vuelta más rápida que otros.

Aplicaciones del corte de metal

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El corte de metal es un proceso muy esencial que se ha aplicado en varios campos en el pasado. Con su enfoque en la precisión en la conformación y la eliminación de material, el proceso es útil en algunos de los siguientes espacios:

Industria aeroespacial

Con el corte de metal, los actores de la industria aeroespacial fabrican componentes de aeronaves – partes del motor, tren de aterrizaje, etc. El proceso también ayuda a cortar perfiles aerodinámicos y álabes de turbina, y ayuda a fabricar sujetadores y conectores de aviones.

Industria automotriz

Los fabricantes de vehículos utilizan el corte de metal para fabricar bloques de motor y otras herramientas. Desde el chasis y la carrocería hasta los tubos de escape y el chasis, se requiere el corte de metal.

Construcción e infraestructura

Los materiales de aluminio y acero utilizados en la construcción se producen mediante corte de metal. El proceso también ayuda a fabricar columnas estructurales, vigas y más, así como la fabricación de diferentes componentes para túneles y puentes.

Sector de energía

Vemos que este proceso se utiliza en el sector energético para producir turbinas, generadores y más. Además, se pueden fabricar tuberías utilizadas para transportar petróleo y gas con corte de metal.

Industria electrónica y eléctrica

El corte de metal optimiza la precisión en la fabricación de terminales y conectores. Optimiza la fabricación de disipadores de calor, y ayuda a producir cajas y carcasas de metal.

Fabricación de dispositivos médicos

Médicos, cirujanos y cualquier persona que trabaje en el campo médico requerirá varias herramientas. El trabajo en metal asegura que estos componentes puedan ser fabricados – implantes, dispositivos y más.
Dado que estas herramientas se utilizan en el campo médico, siempre se desea priorizar su biocompatibilidad y seguridad.

Bienes de Consumo y Electrodomésticos

Hoy en día, muchos bienes de consumo están hechos de metal. Para que sean fabricados adecuadamente, se emplea el proceso de corte de metal.

Defensa y Militar

Los componentes de vehículos en el ámbito militar requieren corte de máquina para su construcción. El proceso también se presta a la producción de municiones y armas de fuego, así como al desarrollo de equipos de protección.

Fabricación de Joyería

Los diseñadores de joyería emplean el enfoque de corte de metal en la precisión para ayudar a cortar y dar forma a metales preciosos. La compatibilidad del proceso para crear diseños intrincados también resultará útil en este caso.

Construcción Naval e Industria Marítima

Los metales que se utilizarán en la industria marina deben estar en óptimas condiciones y superar los entornos adversos. Sin embargo, el corte de metal también ayuda a asegurar que estos componentes puedan ser cortados y conformados. Desde componentes de casco hasta componentes de cubierta y más, el proceso se utiliza en general en la fabricación.

Minería y Equipos Pesados

En el ámbito minero, el corte de metal ayuda a producir componentes que se utilizan en maquinaria minera. Optimiza la fabricación de herramientas de movimiento de tierras y construcción, fortaleciendo así la eficiencia de las operaciones mineras.

Conclusión

El corte de metal es un proceso intrincado que requiere precisión y eficiencia para realizarse correctamente. Y considerando su importancia para la fabricación en general, debería ser obvio que se necesitan expertos adecuados para realizarlo.
Afortunadamente, en KDM Fabrication nos encargamos de ello. Contáctenos hoy mismo y veamos cómo podemos ayudarlo.

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