Guías · Relojería
Qué materiales se pueden mecanizar con una herramienta de diamante, y por qué no el acero
Las herramientas de diamante monocristalino cortan aluminio, latón, cobre, oro y metacrilato con acabado espejo en una pasada. Ponga la misma herramienta sobre acero y el filo desaparece en minutos. La razón es química, no de dureza. Esta guía enumera qué materiales convienen a una herramienta de diamante, cuáles no y por qué, para saber rápido si una herramienta de diamante sirve para su pieza.
La lista corta
| Material | ¿Diamante monocristalino? | Notas |
|---|---|---|
| Aluminio (aleaciones de forja, aluminio puro) | Sí, excelente | Las series 6000 y 7000 dan el acabado más brillante |
| Aluminio fundido con mucho silicio | Posible, desgaste rápido | El PCD suele ser mejor |
| Cobre, latón, bronce | Sí, excelente | Incluido el latón bajo en plomo; cuidado con la viruta |
| Oro, plata, platino, paladio | Sí | La base de la joyería y las piezas de reloj diamantadas |
| Níquel químico (níquel-fósforo) | Sí | Recubrimientos con alto fósforo en insertos de molde |
| Metacrilato, policarbonato, otros plásticos ópticos | Sí | Cantos transparentes y superficies ópticas |
| Germanio, silicio, seleniuro y sulfuro de zinc | Sí, con desprendimiento negativo | Profundidad de pasada muy pequeña |
| Acero, fundición, inoxidable | No | El diamante reacciona con el hierro |
| Titanio | No | Reacciona con el carbono; usar metal duro |
| Aleaciones de níquel, níquel electrolítico, cobalto | No | El mismo desgaste químico |
| Vidrio óptico | No, en la práctica normal | Rectificado y pulido, o moldeado |
| Fibra de carbono y otros composites abrasivos | No el monocristalino | La herramienta es el PCD |
Por qué el diamante no puede cortar acero
El diamante es el material más duro que se conoce, así que parece extraño que falle con el acero. La razón es química. El diamante es carbono puro, y a las temperaturas que se alcanzan en el filo el hierro disuelve el carbono y reacciona con él. Átomo a átomo, el filo se desgasta y se embota tras un corte muy corto. El níquel, el cobalto y el titanio se comportan de forma parecida. Por eso el acero, el inoxidable y el titanio se cortan con metal duro, CBN o cerámica, nunca con diamante monocristalino.
La misma regla explica un recurso de la óptica: los insertos de molde de acero se recubren con níquel-fósforo químico, y la herramienta de diamante corta el recubrimiento, no el acero. Con suficiente fósforo en el recubrimiento, la reacción no se produce.
Por qué el diamante es tan bueno con los demás
En aluminio, cobre, latón, metales preciosos y plásticos no existe esa reacción, y aparecen las verdaderas ventajas del diamante: un filo que puede pulirse mucho más afilado que cualquier otro material de corte, una dureza extrema y una evacuación del calor muy rápida. El filo se mantiene afilado y frío, y la superficie que deja es una copia de él: un espejo, en una pasada, sin pulido.
Cuando el diamante corta, pero no es la mejor herramienta
- Aluminio fundido con mucho silicio (pistones, llantas y muchas carcasas): las partículas duras de silicio desgastan rápido un filo monocristalino. El PCD dura mucho más. Vea MCD o PCD.
- Cortes pesados o interrumpidos en cualquier material: el diamante monocristalino es frágil y se astilla con los impactos. Use metal duro o PCD para desbastar, y diamante para la última pasada ligera.
- Cargas muy abrasivas en plásticos (grados con fibra de vidrio): desgastan el filo; haga una prueba antes de una serie larga.
Materiales frágiles: el caso especial
El germanio, el silicio y otros cristales infrarrojos son frágiles, y aun así se tornean habitualmente con diamante para las lentes de cámaras térmicas. La clave es una herramienta con ángulo de desprendimiento negativo y una profundidad de pasada muy pequeña. En esas condiciones el material sale como una viruta fina, como un metal, en lugar de agrietarse. Vea qué es el torneado de diamante de punta única.
Comprobación rápida: ¿sirve una herramienta de diamante para mi pieza?
- ¿El material es no férrico (aluminio, cobre, latón, metal precioso), un plástico, níquel químico o un cristal infrarrojo? Entonces el diamante es candidato.
- ¿La superficie debe ser un espejo, u ópticamente transparente? Entonces la herramienta suele ser el diamante monocristalino.
- ¿El corte es ligero y estable, en una máquina rígida? Entonces el diamante monocristalino durará.
- ¿Es acero, titanio o una aleación de níquel? Entonces es trabajo para metal duro, CBN o cerámica.
Qué hace Bulunmaz
Bulunmaz fabrica herramientas de diamante monocristalino, natural y MCD, para los materiales de la primera mitad de la tabla: herramientas de torneado, fresas, fresas de chaflán, plaquitas y fly cutters, estándar o según plano. Si no está seguro de que su material sirva para una herramienta de diamante, envíenos la designación y una foto de la pieza y se lo diremos con franqueza. Vea nuestra guía del diamante natural, MCD y CVD.
Preguntas frecuentes
- ¿Puede una herramienta de diamante cortar acero?
- No por mucho tiempo. A temperatura de corte, el carbono del diamante reacciona con el hierro del acero y el filo se desgasta muy rápido. El acero, la fundición y el inoxidable se cortan con herramientas de metal duro, CBN o cerámica.
- ¿Pueden las herramientas de diamante mecanizar titanio?
- El diamante monocristalino no es adecuado para el titanio. El titanio reacciona con el carbono a temperatura de corte y el filo se desgasta rápido. El titanio se mecaniza con metal duro.
- ¿Por qué el diamante corta aluminio y no acero, si es el material más duro?
- El límite no es la dureza, sino la química. El diamante es carbono puro. El hierro, el níquel, el cobalto y el titanio reaccionan con el carbono a las temperaturas del filo, y el diamante se desgasta químicamente. El aluminio, el cobre, el latón, el oro y los plásticos no reaccionan así.
- ¿Se pueden tornear con diamante moldes de acero?
- No directamente. Los insertos de molde de acero se recubren con níquel químico (níquel-fósforo), y es ese recubrimiento lo que corta la herramienta de diamante. El níquel químico con alto contenido de fósforo es un material estándar del torneado con diamante.
- ¿Puede el diamante cortar vidrio?
- En la práctica normal, las herramientas de diamante monocristalino no tornean vidrio óptico: es demasiado frágil y desgasta el filo. Las lentes de vidrio se rectifican y pulen, o se moldean. Algunos vidrios infrarrojos (calcogenuros) y cristales como el germanio y el silicio sí pueden tornearse con diamante.
- ¿Sirve el diamante para aluminio con mucho silicio?
- Lo corta, pero las partículas duras de silicio desgastan rápido un filo monocristalino y el acabado empeora. Para el aluminio fundido con mucho silicio, el PCD suele ser la mejor herramienta.
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