Mecanizado de aleaciones de zinc: grados, técnicas CNC y prácticas

Las aleaciones de zinc se han convertido en un material fundamental en varias industrias, apreciadas por su mezcla única de propiedades mecánicas, rentabilidad y excelente capacidad de fundición.Desde componentes de automóviles hasta electrónica de consumo y hardwareSin embargo, aunque sus propiedades de fundición son bien conocidas, el mecanizado de aleaciones de zinc presenta un conjunto distinto de desafíos y oportunidades.Esta guía completa explorará los diferentes grados de aleaciones de zinc, técnicas CNC esenciales para un mecanizado exitoso, y mejores prácticas para garantizar resultados óptimos.

Comprender los grados de aleación de zinc para el mecanizado

Antes de embarcarse en cualquier proyecto de mecanizado, es crucial entender el grado específico de aleación de zinc que se utiliza.incluyendo factores como la formación de chips, el desgaste de las herramientas y el acabado de la superficie.

Grados Zamak:La serie Zamak (Zinc, Aluminio, Magnesio y Cobre) es la familia más común de aleaciones de zinc.

• Zamak 3: ¿ Qué es eso?Esta es la aleación de zinc más utilizada. Su composición proporciona un gran equilibrio de resistencia mecánica, ductilidad y estabilidad dimensional.producen bien, las astillas rizadas y un buen acabado de la superficie con herramientas estándar.

• Zamak 5: ¿ Qué pasa?Con un mayor contenido de cobre que el Zamak 3, el Zamak 5 ofrece una mayor resistencia, dureza y resistencia al arrastramiento.este aumento de la dureza puede conducir a un mayor desgaste de la herramienta y un proceso de mecanizado ligeramente más difícilLa geometría adecuada de la herramienta y los parámetros de corte son esenciales para prevenir la falla prematura de la herramienta.

• Zamak 2: ¿ Qué es eso?También conocida como Kirksite, esta aleación tiene el mayor contenido de cobre de la serie Zamak, lo que resulta en una resistencia y dureza superiores.El mecanizado de Zamak 2 requiere herramientas robustas y una selección cuidadosa de parámetros para gestionar la generación de calor y el desgaste de la herramienta de manera efectiva.

Los grados ZA (zinco-aluminio):La serie ZA presenta un mayor contenido de aluminio que las aleaciones Zamak, lo que afecta significativamente sus propiedades y maquinabilidad.

• ZA-8: ¿ Qué está pasando?Esta aleación tiene un menor contenido de aluminio y puede ser moldeada a presión en cámara caliente como las aleaciones Zamak.

• ZA-12 y ZA-27:Estas aleaciones son típicamente fundidas por gravedad y ofrecen una excelente resistencia y dureza.El mecanizado de estos grados requiere el uso de herramientas de carburo para mantener la vida útil de la herramienta y lograr un acabado de superficie de alta calidadLas virutas producidas son a menudo más pequeñas y más frágiles en comparación con las calidades Zamak.

Técnicas CNC esenciales para el mecanizado de aleaciones de zinc

El mecanizado CNC exitoso de aleaciones de zinc depende de una combinación de selección adecuada de herramientas, parámetros de corte optimizados y enfriamiento efectivo.

Selección de herramientas:

• Acero de alta velocidad (HSS):Las herramientas HSS son generalmente efectivas para los grados Zamak. Su dureza inherente ayuda a absorber las vibraciones y proporciona un buen equilibrio entre el rendimiento y el costo.Las herramientas de HSS pueden proporcionar excelentes resultados.

• Las herramientas de carburo:Para aleaciones más duras como Zamak 5 y la serie ZA, las herramientas de carburo son la opción superior.Su alta dureza y resistencia al desgaste son cruciales para mantener la vida útil de la herramienta y lograr resultados constantes al cortar materiales más abrasivos.

• Geometría de la herramienta:Las herramientas con bordes afilados y un ángulo de rastrilla positivo son ideales.reducir las fuerzas de corte y minimizar el riesgo de formación de burros y endurecimiento del trabajoLas caras de las herramientas pulidas también pueden mejorar el flujo de la viruta, evitando que el material se adhiera a la herramienta.

Parámetros de corte:

• Velocidad y alimentación:Las aleaciones de zinc generalmente se mecanizan a velocidades y alimentaciones más altas en comparación con el acero. Sin embargo, los parámetros exactos dependen del grado de aleación específico, el material de la herramienta y la operación de mecanizado.Para los grados más blandos de ZamakPara las aleaciones ZA más duras, debe lograrse un equilibrio para evitar la acumulación excesiva de calor que puede conducir a un rápido desgaste de la herramienta y un mal acabado de la superficie.

• Profundidad de corte:A menudo se prefiere una profundidad de corte de moderada a profunda, ya que el corte poco profundo a veces puede generar más calor y aumentar el riesgo de endurecimiento del trabajo.Un corte más profundo puede eliminar más eficazmente el material y el calor, lo que lleva a un mejor final.

Refrigeración y lubricación:

• Mecanizado en seco:Para muchas aleaciones de zinc, en particular los grados Zamak, el mecanizado en seco es a menudo factible.La baja fricción y la excelente conductividad térmica del material hacen que el calor pueda disiparse eficazmente sin refrigeranteEsto simplifica el proceso y elimina la necesidad de refrigerantes caros y desordenados.

• La cantidad mínima de lubricación (MQL):Cuando se necesita un refrigerante, los sistemas MQL son una excelente opción..Esto es particularmente útil para operaciones donde la evacuación de las astillas podría ser una preocupación o cuando se trabaja con aleaciones más duras.

• El aire se dispara:Para la evacuación de las astillas, una simple explosión de aire puede ser muy eficaz.

Mejores prácticas y desafíos comunes

Para maximizar la eficiencia y la calidad del mecanizado de aleaciones de zinc, deben adoptarse varias prácticas clave.

Control del chip:Las aleaciones de zinc generalmente producen astillas largas, rizadas y fibrosas, especialmente durante la perforación y el giro.El uso de rompehielos en las herramientas de torneado y la perforación de picos para agujeros profundos puede ayudar a controlar la longitud de la viruta y mejorar la evacuación.

Formación de Burr:Debido a su naturaleza relativamente suave, las aleaciones de zinc son propensas a la formación de arrugas. El uso de herramientas afiladas y ángulos de rastrilla adecuados ayuda a minimizar esto.y estos pueden ser automatizados o realizados manualmente.

Consideraciones térmicas:Si bien las aleaciones de zinc tienen un punto de fusión más bajo que el acero, también tienen una conductividad térmica más alta.afectando a la vida útil de la herramienta y a la precisión dimensionalEl control de las temperaturas de corte y el ajuste de las velocidades y de las alimentaciones es esencial.

El acabado de la superficie:La obtención de un acabado superficial de alta calidad es a menudo un objetivo primordial en el mecanizado de aleaciones de zinc.Las herramientas afiladas para el paso de acabado y el mantenimiento de los parámetros de corte adecuados contribuirán a unaSe pueden obtener acabados de alto brillo mediante un paso final de alta velocidad con una profundidad de corte muy ligera.

En conclusión, el mecanizado exitoso de aleaciones de zinc es un proceso matizado que requiere una comprensión detallada de las propiedades del material y la aplicación de técnicas específicas de CNC.Seleccionando el grado adecuado para la aplicación, empleando herramientas y parámetros de corte adecuados y siguiendo las mejores prácticas para el control y la refrigeración de las virutas,Los fabricantes pueden mecanizar eficaz y eficientemente estos materiales versátiles para satisfacer los requisitos exigentes de una amplia gama de industriasLa clave para liberar todo el potencial de las aleaciones de zinc en el mecanizado CNC radica en respetar sus características únicas y adaptar el proceso en consecuencia.