ASPECTOS PRÁCTICOS DE LA PRODUCCIÓN DE HERRAMIENTAS

Transcripción

1 CAPÍTULO 7: ASPECTOS PRÁCTICOS DE LA PRODUCCIÓN DE HERRAMIENTAS

2 Matrices de Fundición bajo Presión Proceso de Agregado de Valor Costo de un molde: - Acero - Tratamiento Térmico - Mecanizado y Pulido Etapas más importantes (~60 a 80 % del Productividad! costo del molde)

3 Aspectos de Design - Aceros herramienta = Materiales de alta resistencia sensibles a entallados; - Temperaturas mayores próximas a los canales de ataque (gate). Por lo tanto, deberá colocarse lo más lejos posible de regiones críticas (geometrías complejas, insertos, pernos, etc.). Ideal mayor que 2. - Los canales de enfriado deben generar perfiles homogéneos de temperatura matriz. - Evitar paredes (matriz-exterior) muy finas (min 1 ), distancias de dos canales (min 1 a 2 ), y ángulos vivos rayos pequeños (>1,0 mm).

4 Mecanizado Cuidado con imperfecciones rayaduras de tratamiento térmico. Realizar alivio de tensiones: -2h, ~30ºC menor que la T revenido, enfriamiento lento (al aire), - Mecanizado final - Tratamiento Térmico Final. Sobre metal: depende de la geometría, tratamiento térmico y de la cantidad removida.

5 Electroerosión Capa superficial es afectada (capa blanca). Evitar arcos y remoción excesiva. Terminar con la remoción baja - finesparking (baja corriente, alta frecuencia). Remover la capa blanca por rectífica. Realizar un nuevo revenido, 50ºC inferior al primero. Acero H13, dureza 49 HRC

6 Estabilidad Dimensional - Cambios Dimensionales causados por tensiones: internas (de mecanizado), térmicas o de transformación - Tensiones internas Si no se realiza el alivio de tensiones, se liberan durante el tratamiento térmico. Causan deformación, por la reducción de la resistencia con el aumento de la temperatura. Solución: alivio de tensiones (en la manufactura y durante el uso!) - Tensiones Térmicas Heterogeneidad en el calentamiento (a continuación). Solución: i) calentamiento lento y precalentamiento. ii) mejorar la homogeneidad durante el templado. - Tensiones de Transformación Surgen de las diferencias de volumen entre austenita ( ) y martensita ( ). Pueden causar distorciones o rayaduras. Solución: mejorar la homogeneidad del enfriamiento.

7 Alivio de Tensiones * Mecanismo: - Deformación introducción de defectos submicroscópicos en el material. Por eso, la recristalización depende de la cantidad de deformación. Cuanto mayor es la deformación, mayor es la concentración de estos defectos. - Recuperación y recristalización reducción de defectos. Dimisnuye la incidencia de rayaduras y, también, disminuye la pérdida en dureza Aumenta resistencia a la Fatiga térmica.

8 Temperatura Aspectos Prácticos de los Tratamientos Térmicos Austenización Austenitização Préaquecimento Precalentamiento Templado Têmpera Alivio Alívio de de tensiones tensões Revenidos Revenimentos Mecanizado usinagem Tiempo Tempo

9 Hornos de Calentamiento Factores claves: - Temperatura correcta (en la pieza!); - Atmósfera controlada descarbonatación.

10 Precalentamiento Tiempo de precalentamiento debe tenerse en cuenta la estabilización.

11 Dureza (HRC) Dureza (MHV) Tamaño de grano Tamaño de grano Austenización Temperatura y tiempos adecuados T aust mayor resistencia en caliente. T aust mayor tenacidad Temperatura de Austenitização (ºC)

12 Templado Factores claves: - Debe considerarse la templabilidad y los aspectos microestructurales para elegir el medio. - Para el acero herramienta, cuanto mayor es la tasa de enfriamiento mejores son las propiedades. - Así mismo, el aumento de la tasa de enfriamiento causa distorciones o rayaduras, principalmente en hornos al vacío. Por lo tanto, debe tomarse cuidado respecto a la homogeneidad. - Para matrices de fundición bajo presión, no se recomienda tratar bloques para posterior mecanizado. - Revenir luego de que la pieza alcance los 50/70 ºC.

13 Revenido NÚMERO mínimo 2 revenidos, 3 por garantía. TEMPERATURA Debe considerarse la dureza deseada (curva de revenido) Algunas ayudas: - Estando fijas las condiciones de austenización, siempre utilizar la temperatura de revenido más alta posible. - Cuando se utiliza baja dureza, en durezas en torno a los 40 HRC, mantener el revenido por debajo de esta condición y ajustar la dureza de acuerdo al tiempo de revenido (parámetro de revenido). - En aceros para trabajo en caliente, la temperatura de revenido debe ser siempre superior a la temperatura de uso de la matriz. TIEMPO Nunca utilizar tiempos menores. difícilmente un acero pueda ser super revenido, pero facilmente puede ser sub revenido

14 Garantía de Tratamiento Térmico Dureza: condición necesaria pero no suficiente. Procedimiento estar garantizado! Correcto debe Incorrecto 35 J 350 J y pérdida en dureza de 0,5 HRC / 10h a 550 ºC 208 J y pérdida en dureza de 3 HRC luego de 10h a 550 ºC 225 J