Las Brocas
Son las herramientas
o útiles de trabajo de las máquinas taladradoras.
PARTES DE UNA BROCA
Ángulo de la punta: Es el ángulo determinado por los dos filos de corte principales.
Labios cortantes: Filos principales comprendidos entre el filo transversal y la periferia.
Superficies de afilado del labio cortante. Las que dan lugar a los filos principales o labios.
Fajas-guías: Estrechas superficies que en los bordes de ataque sobresalen para impedir que toda la superficie de la broca roce en el interior del agujero.
Son útiles de acero al carbono aleado con dos
ranuras en hélice que determinan su forma básica y que permiten la evacuación
de las virutas y la llegada de refrigerante a los filos durante el taladrado.
El afilado de las brocas es de gran importancia
para asegurar un trabajo correcto.
El ángulo de la punta debe ser normalmente de 118°, sin embargo para el taladrado de materiales muy duros se debe hacer más obtuso y para materiales blandos más agudo.
Según el material que se
trabaje y el tipo de orificio que vaya a realizarse, se utilizará una u otra
broca. Existen en el mercado infinidad de variedades, según su aplicación en
metales, hormigón o madera.El ángulo de la punta debe ser normalmente de 118°, sin embargo para el taladrado de materiales muy duros se debe hacer más obtuso y para materiales blandos más agudo.
COMPROBACIÓN DE ÁNGULOS PARA EL AFILADO DE LAS BROCAS
Es conveniente hacerse con un juego completo con distintos diámetros para cada tipo de superficie
ÁNGULO DE AFILADO PARA EL TALADRADO DE DISTINTOS MATERIALES.
Fundición
de hierro, acero
Acero de rieles de 7% al 13% de manganeso y materiales duros.
Aceros forjados de tratamientos, mas de 250 brinell.
Hierro blanco fundido.
Bronce y Latón.
Madera dura, Bakelita, Goma, fibra de vidrio y Ebonita.
Cobre y Aluminio.
Afilado de brocas pequeñas para perforaciones profundas.
TIPOS DE DESGASTE EN HERRAMIENTAS DE CORTE
A
continuación se explican los tipos de desgaste que sufren las herramientas de
corte según el fenómeno que actúa:
DESGASTE ABRASIVO.
Se debe
a las partículas más duras, incluidas en el material a mecanizar o en el filo
recrecido dado por altas velocidades de deformación de material, y se da sobre
los labios cortantes de la herramienta de corte. Las inclusiones de gran dureza
hay que tenerlas en cuenta porque pueden producir rayado sobre la herramienta.
Estas
ralladuras podrían no ser paralelas a la dirección de fluencia de la viruta
debido a numerosos aspectos.
DESGASTE POR DIFUSIÓN.
Se
presenta entre las temperaturas de 900 y 1200 °C, por lo que no presentan
importancia para las herramientas de aceros al carbono y las de acero rápido,
las cuales no pueden trabajar a estas temperaturas. En cambio en las de metal
duro, cerámicas o nitruro de boro, se eleva la movilidad atómica y se produce
una disolución mutua del material de la pieza y el de la herramienta. La
actividad de este proceso aumenta con la velocidad de corte. De ahí que el
desgaste difusivo pueda considerarse como un desgaste químico que produce
variaciones en la capa superficial de la herramienta y de esa forma compromete
la resistencia a desgaste de la broca.
DESGASTE POR OXIDACIÓN.
Se
localiza en los contornos de la región de contacto entre la pieza y la
herramienta, y se caracteriza por presentar color de revenido. Depende del
material de la herramienta y de las temperaturas de trabajo. Para las
herramientas de acero no presenta gran importancia, ya que éstas regularmente
no trabajan a altas temperaturas, mientras que en las de metal duro a base de
tungsteno a causa de las temperaturas y del oxígeno existente en la atmósfera,
se forma en la superficie de la herramienta una capa de óxidos complejos a base
de tungsteno, cobalto y hierro, que tiene cierta acción destructiva sobre la
estructura de metal duro. Esta acción se observa especialmente en el labio
cortante, donde aparecen arrugas que pueden provocar ruptura de la punta de la
broca.
DESGASTE POR FATIGA.
Es
frecuentemente una combinación termo-mecánica. La fluctuación de la temperatura
y la acción alternativa de las fuerzas de corte, pueden originar en los filos
agrietamiento e incluso la rotura. La acción del corte intermitente conduce a
generar continuamente calentamientos alternativos que provocan choques térmicos
en los labios cortantes. Algunos materiales de herramientas son más sensibles
que otros a la fatiga mecánica. La fatiga mecánica pura puede provenir también
de las fuerzas de corte siendo, a veces, bastante alta para la resistencia del
labio cortante. Esto puede suceder en presencia de materiales de pieza duros o
muy tenaces, muy altas gamas de avances, o cuando el material de la herramienta
no el lo suficientemente duro. Sin embargo en estos casos predomina la
deformación plástica.
DESGASTE ADHESIVO.
El
fenómeno de adhesión ocurre a temperaturas inferiores a los 900 °C y es
inversamente proporcional a la dureza de la herramienta. Se debe a la presencia
de altas temperaturas y presiones de corte, también al hecho de que la
superficie interior de la viruta se presenta limpia y sin capa protectora de
óxido y por lo tanto químicamente muy activa. Una forma inversa de este
fenómeno, es el filo de aportación (filo recrecido). Cuando parte de la viruta
queda adherida al filo de la herramienta debido a la temperatura, presión y
tiempo de contacto. La adhesión aumenta inicialmente con la velocidad, pues se
alcanzan temperaturas que favorecen este fenómeno, pero a altas velocidades la
temperatura aumenta hasta el punto que ablanda las partículas adheridas y
facilitan su desprendimiento sin afectar al material de la herramienta ya que
es mucho más resistente.
La velocidad de corte en el taladrado es la velocidad con que se mueve,
el espacio que recorre en la unidad de tiempo, un punto de la periferia del
filo de la broca. A cada velocidad de corte y diámetro de la broca corresponde
un número determinado de revoluciones por minuto. Ambos valores,
velocidad de corte (v) y revoluciones por minuto (n), se relacionan en la
fórmula siguiente; siendo (d), el diámetro de la broca.
FORMULA PARA CALCULAR LA VELOCIDAD DE LA BROCA EN TALADROS
De la fórmula anterior se deduce que:
El avance en el taladrado es la penetración longitudinal de la broca en la masa del material cada vuelta de la broca.
Se da en milímetros por revolución.
La velocidad de corte como el avance deben variar de acuerdo con el material que se taladra y el tamaño del agujero siendo menores cuanto mayores sean la dureza del material y el diámetro del agujero.
El avance en el taladrado es la penetración longitudinal de la broca en la masa del material cada vuelta de la broca.
Se da en milímetros por revolución.
La velocidad de corte como el avance deben variar de acuerdo con el material que se taladra y el tamaño del agujero siendo menores cuanto mayores sean la dureza del material y el diámetro del agujero.
Las recomendaciones con respecto al excelente funcionamiento
de las brocas es mantener perfectamente limpia y afilada, recuerde también que
la limpieza en las brocas para madera es casi una obligación técnica.
Refrigeración y lubricación brocas para el taladrado.
El taladrado requiere buena refrigeración y
lubricación, en primer lugar porque los filos de la broca trabajan dentro del
taladro y no es fácil la evacuación del calor producido y es tanto más difícil
cuanto más profundo es el orificio. Por otra parte también la lubricación es
necesaria para facilitar la salida de las virutas por las ranuras de la broca y
la superficie del agujero.
Aceros duros: Trementina. Petróleo. Aceites solubles.
Aceros dulces: Aceites solubles.
Fundición de hierro: En seco.
Aluminio: Agua de sosa.
Latón: En seco.
Madera: ninguna.
Defectos en el trabajo de las brocas mal afiladas.
Comienzo del agujero descentrado
Ángulos de cortes desiguales punta descentrada, solo corta uno de
filos, la broca trabaja desequilibrada y tiende a oscilar
Filos desiguales y ángulos de corte distintos, el agujero resulta
excesivamente grande la broca oscila.
Filos de Longitud desigual, diámetro del agujero producido es mayor que
la broca.
