Acero para aplicaciones ACERO PARA …axxecol.com/_Axxecol/_DwPortal/Documents/Aceros para trabajos en... · ACERO PARA APLICACIONES DE TRABAJO EN FRÍO 6 Las propiedades del acero

ACERO PARA APLICACIONESDE TRABAJO EN FRÍO

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Acero para aplicacionesde trabajo en frío


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ContenidoBases fundamentales sobreacero para utillajes .................................. 4

Selección de acero para utillajes ............. 9

Fabricación del utillaje ............................ 11

Programa de productos ........................... 16

Calidades de acero de Uddeholmpara aplicaciones de trabajo en frío ........ 17

Esta información se basa en nuestros conocimientos y vadirigida a indicar las características de nuestros productos y suutilización. No debe considerarse como una garantía de laspropiedades específicas de los productos descritos o unagarantía de conveniencia destinada a un tema concreto.


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T iempo atrás, las líneas deprensas produciendo siem-pre el mismo tipo de com-ponente eran un denomina-

dor común. Los paros de producciónocasionados por fallos en el utillajeno eran tan problemáticos puesto quese mantenía un alto ritmo de fabrica-ción. Las reparaciones o el realizarnuevos utillajes podían efectuarse deforma rápida puesto que se contabacon stock de una o varias calidadesdistintas de acero en la propia com-pañía.

En general, los materiales de tra-bajo eran más sencillos y las veloci-dades de trabajo de las prensas mu-cho más lentas. Esta era una de larazones por las que normalmente noocurrían fallos en el utillaje.

Pero la tecnología en producciónavanzó de forma considerable. El equi-pamiento y la planta de fabricaciónse está tomando más en considera-ción a fin de incrementar precisión yproductividad. Se ha puesto más én-fasis en el beneficio, reduciendo loscostes de producción. La rápida velo-cidad de las prensas fabricando com-ponentes «Just in Time» con materia-les de trabajo cada vez más difícilesy con utillajes fabricados mediantesubcontratación es, hoy en día, undenominador común.

El diseño del utillaje, el método defabricación de éste, el acero utilizadoy el material de trabajo juegan, todosellos, un papel importante cuando seintenta optimizar la productividad yreducir costos.

Las utillajes son el último eslabónen la cadena de proceso. A fin de ob-tener una óptima productividad, esnecesario contar con un acero quereúna los requisitos actuales y tenerun buen conocimiento sobre la selec-ción más adecuada de éste.


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• Rectificado• Limpieza• Pulido• Soldadura• Estabilizado

MANTENIMIENTODEL UTILLAJE

CONDICIONESDE PRODUCCION

• Toleráncia del utillaje• Lubricación• Estabilidad de la maquina• Velocidad de la prensa

MATERIAL DE TRABAJO

• Calidad• Dureza• Partículas duras• Ductilidad• Espesor• Recubrimientos superficiales• Polvo (metal/cerámica)

FRABRICACIONDEL UTILLAJE

TRATAMIENTO TERMICO

• Tamaño• Radios/taladros/esquinas• Espesor• Complejidad

DISEÑO DELUTILLAJE

• Precalentamiento• Temperatura de austenización/ tiempo• Medios de enfriamiento• Temperatura de revenido/tiempo• Tratamiento sub-cero• Tratamiento de superficies

• Mecanizado• Mecanizado por electroerosión• Rectificado• Pulido• Soldadura

• Dureza• Cantidad/tamaño/ dureza de los carburos• Tenacidad/Ductilidad• Templabilidad

ACERODEL UTILLAJE

• Corte • Corte fino • Cizallado • Doblado • Embutición profunda• Forjado en frío • Extrusión en frío • Laminado en frío• Peines de roscar • Compactación de polvo (metal/cerámica)• Cuchillas para maquinaria • Cuchillas para trabajar madera.

APLICACIONES DE TRABAJO EN FRIO

Bases fundamen-tales sobre aceropara herramientasNosotros, desde Uddeholm podemosayudar al usuario del utillaje en varios ydistintos modos que creemos importan-tes.

Nuestra amplia organización mun-dial puede ofrecerle un equilibradoprograma de acero para herramientasde gran calidad. Este programa no in-cluye tan solo una serie de calidadesstandard.

Incluye asimismo calidades diseña-das específicamente para alcanzar losaltos requisitos que hoy en día se solici-ta a los utillajes para aplicaciones detrabajo en frío.

Podemos colaborar con el usuario delutillaje a elegir el acero adecuado paracada aplicación. Ello lo realizamosseleccionando la calidad de acero unavez identificados los posibles mecanis-mos de fallo en el utillaje. Una selecciónrealizada de éste modo nos resultará enmenores costos de fabricación, bajoscostes de mantenimiento y menos parosde producción.

REQUISITOS EN LOS UTILLAJESDE TRABAJO EN FRIO

El hecho de elegir el acero adecuado delutillaje para cada aplicación concreta escada vez más importante a medida quese incrementan los requisitos en éste.¿Cuáles son éstos requisitos?

• El utillaje debe contar con una resis-tencia al desgaste suficiente.

• El utillaje debe ser fiable. No debefallar debido a una rotura prematura.

Una óptima economía del utillaje –el coste más bajo posible por piezafabricada – tan solo puede conseguirsesi es seleccionado el acero adecuadopara cada aplicación concreta.

RENDIMIENTO DEL UTILLAJE

El rendimiento de un utillaje para apli-caciones de trabajo en frío dependeráde muchos factores. Estos se muestranen la Fig. 1

El rendimiento del utillaje es estudia-do amenudo examinando la calidad delas piezas que éste fabrica. En la mayo-ría de aplicaciones, existen para laspiezas a fabricar, unos requisitos espe-ciales en el acabado de la superficie,toleráncias dimensionales, etc.. Unutillaje con problemas o daños resultanormalmente, en el rechazo de las pie-zas producidas, debiendo éste de serreparado o reemplazado.

MECANISMOS DEFALLO DEL UTILLAJE

Las investigaciones realizadas sobre losmecanismos de fallo en utillajes fuerade uso, provinentes de muy distintasaplicaciones, nos han mostrado queexisten 5 principales mecanismos defallo en los utillajes para aplicaciones detrabajo en frío.Estos son:• Desgaste• Melladuras• Deformación plástica• Grietas/Rotura total• Adherencia.

Estos fallos se muestran de formaesquemática en la Fig. 2

Todos éstos mecanismos tienenorígenes mecánicos. Son debidos agrandes fuerzas y contactos por desliza-miento entre las superficies de trabajode la herramienta y el material de tra-bajo.

El desgaste ocurre siempre, en mayoro menor grado, en cada operación detrabajo en frío. Si bien, dependiendo dela aplicación, condiciones y material detrabajo, uno o varios de los mecanismosde fallo pueden presentarse al mismotiempo.

El material de trabajo en sí, tiene unainfluencia fundamental en los mecanis-mos de fallo.

Fig. 1. Factores que influencian la vida del utillaje en aplicaciones de trabajo en frío.


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Fig. 4. Representación esquemática dedesgaste adhesivo.

▲▲

▲

▲Dirección del movimiento

Microsoldaduras

Materialde trabajo

Posible fractura porcizallado = desgaste

▲

▲

«Partícula cortante»

Desgaste

Dirección del movimiento

Materialde trabajo

Fig. 2. Mecanismos de fallo más frecuentes enaplicaciones de trabajo en frío.

Desgaste

Deformaciónplástica

Adherencia

Melladuras

Grietas/Rotura total

RELACION ENTRE LOS MECANISMOSDE FALLO Y LAS PROPIEDADES DELACERO PARA HERRAMIENTAS

Durante los últimos años se ha trabaja-do mucho en éste campo, especialmen-te en el area de los aceros para aplica-ciones de trabajo en frío. Se ha conse-guido un mejor entendimiento de laimportante relación que existe entre losmecanismos de fallo y las propiedadesdel acero, a continuación analizamosnuestros conocimientos sobre el tema.

Desgaste abrasivo

Este tipo de desgaste domina cuando elmaterial de trabajo es duro y/o contienepartículas duras como óxidos o carbu-ros.

Estas partículas duras erosionan lasuperficie del utillaje tal como se mues-tra de forma esquemática en la Figura 3.Un ejemplo de un punzón fuera deservicio debido a un desgaste abrasivose observa en la Figura 5.

El desgaste abrasivo es un factordominante cuando se utilizan materia-

Fig. 3. Representación esquemática de desgasteabrasivo.

Utillaje

Un ejemplo de punzón fuera de usoa causa del desgaste adhesivo se mues-tra en la Figura 6. Las griestas por fatigase aprecian claramente.

El desgaste adhesivo aparece conmateriales de trabajo blandos y adhe-rentes como aluminio, cobre aceroinoxidable y acero con bajo contenidoen Carbono.

El tipo de desgaste adhesivo puedereducirse intentando que las micro-soldaduras y/o los mecanismos de des-prendimiento de material no se produz-can fácilmente. Las propiedades delacero que son criticas para obtener unabuena resistencia al desgaste contra eldesgaste adhesivo son:• alta dureza• bajo coeficiente de fricción entre el

utillaje y el material de trabajo• alta ductilidad.

Mezcla de ambos tipos de desgaste

Debe también considerarse que notodos los materiales de trabajo metáli-cos causan un desgaste puramenteadhesivo o puramente abrasivo. Algu-nos causarán un desgaste en parteadhesivo y en parte abrasivo. Este tipode desgaste se denomina como desgas-te mixto.

Utillaje

les de trabajo como acero templado,cerámica y madera.

Las propiedades más importantescon las que debe contar un acero paraobtener una buena resistencia al des-gaste abrasivo son:• alta dureza• gran cantidad de carburos• alta dureza de los carburos• gran tamaño de los carburos.

Fig. 6. Fotografía SEM de un punzónrealizado con material D2 fuera de servicio a

causa del desgaste adhesivo (material detrabajo, acero inoxidable austenítico).

Fig. 5. Fotografía SEM de un punzónrealizado con material D2 fuera de servicio a

causa del desgaste abrasivo (material detrabajo acero 1% C a 46 HRC).

Desgaste adhesivo

El origen del desgaste adhesivo es laaparición de micro-soldaduras localesentre la superficie del utillaje y el mate-rial de trabajo.

Ello es mostrado de forma esquemá-tica en la Figura 4. El movimiento rela-tivo entre el utillaje y el material detrabajo causará que éstas micro-solda-duras se vayan desprendiendo y peque-ños fragmentos del material de la herra-mienta se desprendan asimismo de lasuperficie de ésta. Una pérdida conti-nuada de material de éste modo, puederesultar en un desgaste importante.Aunque por otra parte, los fragmentosque se desprenden, pueden pegarse almaterial de trabajo y causar un desgas-te abrasivo en la superficie del utillaje.

También el desgaste adhesivo puedeser origen de posibles melladuras. Unmecanismo de fallo aparece gradual-mente a partir de un desgaste adhesivodominante desde el principio. Las microgrietas comienzan a unirse y a su vezempezarán a tener más profundidad y apropagarse. Las grietas pueden portanto iniciar un desconchamiento a granescala (melladuras) o incluso desenca-denar una rotura total.


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Las propiedades del acero que danbuena resistencia contra las roturas son:• baja dureza• alta tenacidad microestructural.

Nota: Una baja dureza tendrá un efectoen detrimento de la resistencia a otrosmecanismos de fallo. Por tanto, trabajarcon baja dureza no es normalmente unabuena solución. Es mucho mejor utilizarun acero que tenga una buena tenaci-dad microestructural.

Adherencia

La adherencia es un problema asociadocon materiales de trabajo metálicosblandos y adhesivos. Normalmente apa-rece como un crecimiento gradual depequeños fragmentos del material detrabajo que se desprenden y adhieren alas superficies de trabajo del utillaje.

Un bajo coeficiente de fricción entrela superficie del utillaje y el material detrabajo ayudará a prevenir el problemade adherencia.

PROPIEDADES CRITICAS DELACERO PARA MATRICES Y UTILLAJES

La resistencia que un acero para matri-ces y utillajes ofrece contra varios meca-nismos de fallo varía de acuerdo concada calidad, puesto que cada una deellas cuenta con distintas propiedadescriticas. Estas propiedades están, cadauna a su vez, determinadas básicamen-

Composición química %

Calidad Uddeholm C Si Mn Cr Mo W V

O1 ARNE 0,95 0,3 1,1 0,6 – 0,6 0,1

Análisis especial CALMAX/CARMO 0,6 0,35 0,8 4,5 0,5 – 0,2

Análisis especial CALDIE 0,7 0,2 0,5 5,0 2,3 – 0,5

A2 RIGOR 1,0 0,3 0,6 5,3 1,1 – 0,2

Análisis especial SLEIPNER 0,9 0,9 0,5 7,8 2,5 – 0,45

D2 SVERKER 21 1,55 0,3 0,4 11,8 0,8 – 0,8

≈D6 SVERKER 3 2,05 0,3 0,8 12,7 – 1,1

Análisis espec. PM VANADIS 4 Extra 1,4 0,4 0,4 4,7 3,5 – 3,7

Análisis espec PM. VANADIS 6 2,1 1,0 0,4 6,8 1,5 – 5,4

Análisis espec. PM VANADIS 10 2,9 0,5 0,5 8,0 1,5 – 9,8

M3:2 PM VANADIS 23 1,28 0,5 0,3 4,2 5,0 6,4 3,1

Tabla 1. Composiciones químicas de las calidades standard de Uddeholm paraoperaciones activas de trabajo en frío (partes activas del utillaje).

Melladuras

Las melladuras aparecen después deque la herramienta haya estado enservicio por un período de tiempo relati-vamente corto.

Este mecanismo de fallo es uno delos de bajo ciclo de fatiga. Pequeñasgrietas se inician en la superficie detrabajo del utillaje, y el crecimiento deéstas resultan finalmente en el despren-dimiento del trozos de material.

A fin de obtener una buena resisten-cia contra las melladuras, es de vitalimportancia intentar dificultar el creci-miento y propagación de grietas. Unapropiedad del acero para herramientasque resulta en una buena resistenciacontra las melladuras es una alta ducti-lidad.

Deformación plástica

La deformación plástica aparece cuandose ha excedido el limite de elasticidadde la herramienta.

La deformación plástica causa dañoso cambios de forma en la superficie delutillaje.

La propiedad del acero que es impor-tante a fin de obtener una buena resis-tencia a la deformación plástica es ladureza.

Nota: La tenacidad deberá conside-rarse de forma adecuada al seleccionarel nivel de dureza a utilizar.

Roturas

La rotura es un mecanismo de fallo quetiende a ocurrir de forma espontánea ynormalmente signi-fica que el utillajedebe ser reemplazado por uno nuevo.

La propagación de grietas de formainestable es el mecanismo que causaéste tipo de fallo.

La formación de grietas está muyinfluenciada por la presencia deconcentradores de tensiones, por ejem-plo las señales de rectificado, marcas demecanizado o características del diseñocomo esquinas agudas o radios. Tam-bién la capa que aparece después derealizar un mecanizado por electroero-sión es una causa frecuente de la apari-ción de éste tipo de problema.

te por la composición química y por elmétodo utilizado en la fabricación delacero.

La Tabla 1 nos muestra la composi-ción química de la línea completa deacero de Uddeholm para aplicacionesde trabajo en frío. Incluye los tipos AISIstandard así como los aceros de altorendimiento desarrollados especialmente.

Este programa está compuesto por11 calidades distintas de acero, 4 de lascuales están producidas mediante elproceso PM (pulvimetalúrgico), del cualhablaremos en más detalle a continua-ción.

Este bien equilibrado programa bási-co es suficiente para cubrir la mayoríade las aplicaciones de trabajo en frío ytodos los niveles de serie de producción.

La resistencia de éstos aceros avarios mecanismos de fallo de la herra-mienta, se muestran a continuación enuna escala relativa. Tabla 2.


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▲

▲

▲

Calidad Uddeholm

ARNE

CALMAX/CARMO

CALDIE

RIGOR

SLEIPNER

SVERKER 21

SVERKER 3

VANADIS 4 Extra

VANADIS 6

VANADIS 10

VANADIS 23

Dureza/Resistencia a la

deformaciónplástica

Resistencia al

desgaste desgaste abrasivo adhesivo

Resistencia a la rotura

ductilidad/resistencia amelladuras

tenacidad/resistencia

grandes

Uddeholm Composición química %Calidad C Si Mn

—FORMAX 0,18 0,3 1,3

AISI 1148UHB 11 0,50 0,2 0,7

Tabla 3. Composición química de las calidadesstandard de Uddeholm para placas soporte,portamoldes y piezas de apoyo.

Los aceros standard de Uddeholmpara elementos de soporte deutillajes para trabajo en frío:

Tabla 2. Comparación relativa de la resistencia a los mecanismos de fallo (a mayor longitud de labarra, mejor es la resistencia).

Por ésta razón, se presentaron acerostipo A2. Uddeholm ha introducido in-cluso otra calidad más, Calmax, quecuenta con un perfil de propiedadessuperior para corte y conformado dechapa gruesa.

LA INNOVACION EN ACERO PARAPARA MATRICES Y UTILLAJES –LOS ACEROS PULVIMETALURGICOS

La necesidad de un acero para herra-mientas de alto rendimiento ha idocreciendo rápidamente debido a unaconstante demanda competitiva de losmercados, a fin de conseguir el menorcoste posible del utillaje por pieza fabri-cada. Su éxito se basa en el camino dela producción pulvimetalúrgica.

Tradicionalmente, el acero para he-rramientas se funde del mismo modoque los aceros estructurales y de inge-niería, pero generalmente se creanpequeños lingotes. Vertiendo el metal

Fig. 7. Rotura de la red de carburos durante la operación de forjado en caliente delingotes de acero.

fundido en lingoteras, tomando el metalresultante y forjando, laminándolos yrecociéndolos, se fabrican las barras deacero. Aunque, debido a los aconteci-mientos que ocurren durante la solidifi-cación del lingote, aparecen segregacio-nes de diferentes grados e intensidadpara varias aleaciones. Se forman lasredes de carburos y éstas son particular-mente evidenciadas en los aceros conalto contenido de carbono, alto conteni-do de cromo y acero rápido.

Estas redes se destruyen gradual-mente durante el forjado en caliente, talcomo se muestra de forma esquemáticaen la figura 7.

Microestructura deun lingote solidificado

Microestructura de unabarra forjada

Red decarburos

ACERO PARA MATRICES Y UTILLAJESFABRICADO CONVENCIONALMENTE

Haciendo referencia a la Tabla 2 éstanos muestra que la progresión desde lascalidades fabricadas convencionalmentedesde la O1 a D6 aumenta la resistenciaal desgaste abrasivo, mientras que laresistencia al desgaste adhesivo y latenacidad va disminuyendo progresiva-mente. La excepción es el tipo A2 quemuestra una mejora contra el desgasteadhesivo debido a su mejor tenacidad.

Durante mucho tiempo el desgastedel utillaje era considerado de unanaturaleza abrasiva. Por ésta razón,muchos de los antiguos y bien conoci-dos aceros para aplicaciones de trabajoen frío de alta aleación tipo D2 y D6,etc. cuentan con un perfil pronunciada-mente abrasivo. Estos tipos de acerorealizan un buen trabajo en casos don-de domina el desgaste abrasivo, pero esbien conocido por todos que no tienenun buen rendimiento en aplicacionesdonde entra en juego el desgaste adhe-sivo, las roturas o las melladuras.

La mayoría de los materiales detrabajo utilizados en operaciones detrabajo en frío someten a la herramien-ta al desgaste adhesivo, desgaste mixtoy/o melladuras y roturas.


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Forjado de barras en la forja de la fabrica.

En las barras acabadas estas redes serompen y forman bandas de carburos yéstas afectan en forma negativa laspropiedades mecánicas del acero paraherramientas, particularmente en direc-ción transversal. A pesar de la grancantidad de operaciones como porejemplo un drástico grado de reducción,los aceros tipo D2 y D6 están faltos detenacidad puesto que deben pagar porsu resistencia al desgaste abrasivo yadhesivo influenciado por los carburos.

A fin de evitar segregaciones y gran-des carburos con su contraproducenteefecto en la tenacidad, un proceso total-mente distinto en la fabricación de loslingotes debe ser utilizado.

La pulvimetalúrgia (PM) es el proce-so industrial por el cual pueden fabri-carse lingotes de acero de alta aleaciónlibres de macro segregaciones. El proce-so pulvimetalúrgico mostrado de formaesquemática en la Figura 8 crea unaspequeñas esferas solidificadas las cua-les, después de ser sometidas a unapresión isostática en una cápsula, pro-porcionan un lingote listo para ser forja-do en caliente en forma de barra y sonpor definición productos completamen-te forjados.

El proceso PM evita el problema delas macro-segregaciones y consecuente-mente pueden fabricarse más aceros dealta aleación que los que podrían fabri-

Fig. 8. Representación esquemática del proce-so pulvimetalúrgico (PM) para la fabricaciónde acero.

Barras

Atomizaciónen gas inerte

Encapsulación

Forjado encaliente Presión

isostática en caliente

especialmente en sentido transversal.Ello entra en contraste con los acerosfabricados convencionalmente, puestoque tan solo puede incrementarse latenacidad a expensas de reducir laresistencia al desgaste (dureza).

Así pues, en los aceros pulvimetalúr-gicos mostrados en la Tabla 2, pág. 7, seadvierte un incremento a la resistenciaal desgaste (tanto adhesivo como abra-sivo) pero al mismo tiempo una mejortenacidad.

Fig. 9. Comparación entre microestructuras deun acero al 12% de Cr. fabricado conven-cionalmente (Sverker 21) y un acero PM paraaplicaciones de trabajo en frío (Vanadis 4Extra).

Vanadis 4 Extra

Sverker 21

carse de modo convencional. La Figura9 compara la microestructura de unacero fabricado convencionalmente al12% Cr. (Sverker 21) con un acero pulvi-metalúrgico (Vanadis 4 Extra). En losaceros PM, los pequeños carburos dealta aleación aumentan considerable-mente la resistencia al desgaste y almismo tiempo también la tenacidad,


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Selección delacero adecuadopara cada aplicaciónLa selección del acero adecuado paracada aplicación concreta dependerá delos mecanismos de fallo dominantes.

La elección de un acero para cadacaso especifico requiere algo más quesimplemente un conocimiento de laspropiedades del acero. La cantidad depiezas a fabricar, el tipo de material detrabajo, el espesor de éste y también sudureza, son algunos factores que debentenerse también en consideración.

La idea básica es elegir un acero talen que todos los mecanismos de falloexcepto el desgaste, sean eliminados.

Los pasos siguientes, realizados encasos sencillos nos indican cómo deberealizarse la selección.

IDENTIFICAR EL TIPO DE DESGASTE

Las siguientes propiedades del materialde trabajo deben considerarse a fin deestablecer el tipo de desgaste domi-

Termos. Se utilizó Vanadis 23 y Sverker 21 en el utillaje.

nante (abrasivo, adhesivo o mixto) quepodemos esperar:• tipo de material de trabajo• dureza del material de trabajo• presencia de partículas duras en el

material de trabajo.Este es el paso más fundamental pues-to que determinará con qué perfil deresistencia al desgaste deberá contar elacero.

APARICION DE MELLADURAS ODEFORMACION PLASTICA

Los siguientes puntos nos indicarán laextensión del riesgo de aparición demelladuras y/o deformación plástica,por ejemplo si se requiere alta ductili-dad y/o alta dureza:• tipo de aplicación• espesor y dureza del material de

trabajo• complejidad geométrica de las piezas

a fabricar.Normalmente el usuario del utillajecuenta con sobrada experiencia en éstecampo.

RIESGO DE ROTURAS

Los puntos a continuación nos daránuna indicación sobre el riesgo de rotu-ras, por ejemplo si debe utilizarse unacero tenaz y/o un nivel moderado dedureza:• tipo de aplicación• geometría de la pieza que deba

fabricarse• diseño y tamaño del utillaje• espesor y dureza del material de

trabajo.

CANTIDAD DE PIEZAS A FABRICAR

Las largas series de fabricación requie-ren a menudo más de un utillaje, asimis-mo requieren un acero de alto rendi-miento a fin de obtener una economíaóptima en la herramienta. Por otraparte, las series cortas pueden realizarsecon una calidad de acero de más bajaaleación.


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* Temple a la llama o por inducción

Tabla 4. Serie de producción, y mecanismos de fallo dominantes

Serie larga: Normalmente se requieremás deun utillaje para obtener la pro-ducción total de piezas requeridas. Enéstos casos debería siempre utilizarsecalidades de acero de alto rendimiento.

Las distintas calidades de acero deUddeholm para aplicaciones de trabajoen frío pueden dividirse conveniente-mente en tres grupos para utillajes deproducción corta, media y larga:

Utillajes de producción corta:Carmo/Calmax y Arne.

Utillajes de producción media:Calmax, Rigor, Sleipner ySverker 21.

Utillajes de producción larga:Sverker 3, Vanadis 4 Extra, Vanadis 6,Vanadis 10 y Vanadis 23.

Cada grupo contiene calidades deacero con un perfil propiedades distinto.La selección de la calidad adecuada conrespecto a la aplicación actual y serie deproducción se establece mediante elmecanismo de fallo dominante. Ellosignifica que la selección del acero sebasa primeramente en la experiencia dela producción en marcha. El perfil depropiedades para las distintas calidadesde acero se encuentran en la Tabla 2(pag. 7).

Una norma general, en el proceso deselección del acero, es tratar de eliminarlas melladuras y las roturas al máximo,aunque ello signifique incrementar eldesgaste del utillaje. La ventaja deldesgaste, comparado con las melladurasy roturas, es que éste es más predecible.Por tanto el mantenimiento puedeplanificarse a fin de obtener menosparos de producción.

Si no contamos con la experiencia,puede utilizarse la tabla a continuacióncomo guía para la selección del acero.

SELECCION DEL ACERO ADECUADO

El tipo de acero que cuente con el perfilmás adecuado para evitar los mecanis-mos de fallo dominantes puede selec-cionarse utilizando la información ex-presada en la Tabla 2, pág. 7.

El procedimiento para la seleccióndel acero es indicado a continuación:

1. Corte de chapa fina templada(0,5 mm)

• El desgaste abrasivo será el mecanis-mo de fallo dominante.

• El riesgo de melladuras y roturas esmínimo para piezas con geometríasencilla, pero éste riesgo se incremen-ta a medida que se complica la geo-metría.

• El riesgo de deformación plástica esmínimo puesto que se pueden utilizarniveles de dureza suficientementeelevados.

Para series cortas de piezas congeometría sencilla, el acero para herra-mientas Arne es suficiente para unutillaje de tamaño moderado. Para unutillaje de mayores dimensiones serequiere un acero de más alta aleacióndebido a razones de templabilidad. Enéste caso el acero Calmax sería la elec-ción adecuada.

Para una serie de fabricación máslarga donde se requiera una cierta resis-tencia al desgaste abrasivo, Sverker 21sería una buena elección para piezascon una geometría relativamente sim-ple. En cambio, para piezas con geome-tría complicada, el riesgo de roturas seve incrementado, por tanto Vanadis 6sería la elección adecuada.

Para series de fabricación muy largasse requiere un acero con una resistenciaal desgaste abrasivo extremadamentealta. En éste caso la elección idónea esVanadis 10 (tanto para piezas con geo-metría sencilla como complicada).

2. Corte de acero inoxidableaustenítico grueso (5 mm) y blando(150 HV)

• El desgaste adhesivo es el mecanismode fallo dominante.

• El riesgo de aparición de melladuras oroturas es insignificante.

• Existe un riesgo moderado de defor-mación plástica, pero éste puedeevitarse utilizando un acero suficien-temente tenaz con un nivel de durezamás elevado.

Para series cortas de piezas congeometría sencilla o complicada,Calmax es una buena elección.

Para series largas o muy largas depiezas con geometría sencilla o compli-cada, Vanadis 4 Extra es la elecciónobvia.

SELECCION DE ACERO EN BASEAL LOTE DE FABRICACION

La definición de una serie de fabricacióncorta, media o larga ha sido siempremuy empírica. A menudo las seriescortas se definen como las que alcanzanun máximo de 100,000 piezas, las me-dias oscilan entre 100,000 y 1.000,000de piezas y las series largas superan el1.000,000 de piezas. Aunque éstasdefinicionesno toman en consideraciónfactores como el espesor y la dureza delmaterial de trabajo, ambos afectan aldesgaste y aumentan el riesgo de mella-duras y roturas, por ejemplo, la severi-dad de las operaciones de trabajo enfrío no se tienen en cuenta. A fin deevitar ésta dificultad, las series de fabri-cación deberían ser redefinidas de laforma siguiente:

Serie corta: Un utillaje realizado conuna calidad de acero de bajo rendimien-to puede producir la totalidad de piezasrequeridas.

Serie media: Un utillaje realizado conun acero de rendimiento medio se re-quiere para producir todas las piezassolicitadas.

Serie defabricación Desgaste adhesivo Desgaste mixto Desgaste abrasivo

Corta ARNE 54–56 HRC ARNE 54–58 HRC ARNE 54–60 HRCCARMO* 54–61 HRC CALMAX 54–59 HRC CALDIE 56–62 HRC

Media CALMAX 54–58 HRC CALDIE 58–62 HRC SLEIPNER 60–64 HRCCALDIE 58–60 HRC RIGOR 54–62 HRC SVERKER 21 58–62 HRCSLEIPNER 56–62 HRC SLEIPNER 58–63 HRC

Larga VANADIS 4 VANADIS 4 SVERKER 3 58–62 HRCExtra 58–62 HRC Extra 58–63 HRC VANADIS 6 60–64 HRC

VANADIS 6 60–64 HRC VANADIS 10 60–64 HRC


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Utillaje para corte fino realizado con un acero PM

que pueden padecer un grave problemade sobrecarga.

Las siguientes recomendaciones encuanto a características de diseño,aunque muy básicas, van dirigidas aevitar fallos prematuros tanto duranteel tratamiento térmico como durante suutilización.

• Utilizar una dimensión general ade-cuada a fin de asegurar una resisten-cia básica y soporte del utillaje.

• Evitar cantos agudos. Siempre quesea posible incorporar radios gene-rosos.

• Evitar siempre que sea posible sec-ciones adyacentes grandes y peque-ñas en el utillaje.

• Evitar los creadores de tensionespotenciales, por ejemplo la estampa-ción en frío, desbastado o marcas decorte.

• Dejar suficiente espesor en el mate-rial entre los taladros y las esquinasde la superficie.

Fabricacióndel utillajeSi el utillaje debe realizar una fabrica-ción óptima con un mínimo de manteni-miento y de paros de producción, no estan solo necesario seleccionar el aceroadecuado para cada aplicación específi-ca. Es también esencial que la creacióndel utillaje se lleve a cabo de formaadecuada. Si no es así, una serie deproblemas pueden aparecer durante lafabricación del utillaje. Pero no es esotodo, el rendimiento del utillaje en ser-vicio puede verse reducido seriamente.Ello es debido a que los mecanismos defallo a los cuales hemos hecho menciónanteriormente, pueden verse favoreci-dos por los procedimientos inadecuadosdurante la fabricación del utillaje.

DISEÑO BASICO DEL UTILLAJE

No es necesario mencionar que el di-seño del utillaje debe realizarse correc-tamente, a fin de que pueda efectuar eltrabajo requerido. Los utillajes diseña-dos para una aplicación particular y elespesor del material de trabajo es posi-ble que no funcionen adecuadamente simás tarde, son utilizados para realizaruna operación en un material de trabajode mayor espesor y/o más duro, puesto

• Es recomendable que los utillajes conforma complicada sean construidos apartir de secciones, ello hace quesean más estables durante el trata-miento térmico y al mismo tiempomás fáciles de intercambiar.

CAPA DECARBURADA

Durante la fabricación de barras deacero para herramientas es, virtualmen-te imposible evitar que algún carbono seoxide en la parte exterior de la barra. Elgrado en que una barra pueda decarbu-rarse depende del análisis del acero ytambién de el proceso utilizado duranteel calentamiento de la barra. A veces noexiste una superficie completamentedecarburada pero puede aparecer unazona en la superficie que contenga me-nor cantidad de carbono que la cantidadpromedio de la barra.

Es importante eliminar la capa decar-burada de la superficie de la barra antesde utilizar el acero para fabricar el utilla-je. Si no se lleva a cabo ésta operaciónpodría ocurrir lo siguiente:

• El utillaje podría romperse durante eltratamiento térmico (enfriamiento) odurante la etapa de servicio.

• Las superficies de trabajo del utillajepueden deformarse plásticamente.

• La resistencia al desgaste del utillajeserá desigual.


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El calor y la presión producidosdurante la operación de rectificadotransforma normalmente ésta austenitaretenida en martensita no revenida. Lacondición resultante es muy dura yfrágil en la superficie de la herramientay puede conducir fácilmente a la forma-ción de grietas en la superficie.

Las marcas de rectificado en la su-perficie de trabajo del utillaje puedencausar problemas durante la etapa deservicio de éste:

• Son creadores potenciales de tensio-nes y conducen a melladuras, des-conchados e incluso roturas.

• Pueden causar adherencias, especial-mente si son transversales en la direc-ción del flujo del metal.

Utillaje para embutición profunda de ensaladeras de acero onoxidable. El material utilizado en elutillaje es Sverker 21.

Es también importante eliminar lacapa decarburada de la barra negrautilizada para bloques mecanizados porelectroerosión. Es conocido que éstos serompen durante el proceso de enfria-miento debido a la presencia de la capadecarburada.

La cantidad de capa a eliminar de-pende de las dimensiones y forma de labarra. Varias organizaciones como AISIdistribuyen unos standards sobre éstetema.

RECTIFICADO

El hecho de utilizar las técnicas correc-tas de rectificado dará siempre unainfluencia positiva tanto en la fabrica-ción del utillaje como en su rendimien-to. La tensión creada localmente en lasuperficie del utillaje, debido a la combi-nación de altas temperaturas juntamen-te con la fricción y presión durante laoperación de rectificado, puede reducir-se a un mínimo del siguiente modo:

• utilizando muelas de rectificado libredebidamente revestidas

• restringiendo la presión de la muela/el nivel de arranque o la profundidadde corte

• utilizando abundante cantidad derefrigerante.

Los utillajes realizados con acero dealta aleación que han sido revenidos abajas temperaturas son particularmentesensibles durante las operaciones de

rectificado. En éstos casos deberá tener-se un cuidado especial. Como reglageneral, cuanto más duro es el acero,más blanda deberá ser la muela derectificar y vice-versa.

Bajo condiciones de rectificadodesfavorables, el acero para herramien-tas puede verse afectado del modosiguiente:

• Se reduce la dureza de la superficie(quemadura de revenido). Ello afecta-ría negativamente la resistencia aldesgaste.

• Puede ocurrir un retemplado de lasuperficie rectificada. Ello podríaresultar en la formación de grietas derectificado y problemas de melladuraso rotura del utillaje.

• Se introducen severas tensiones en elutillaje. Estas pueden incrementar elriesgo de rotura.

Después de una operación de rectifi-cado de desbaste es importante realizarun rectificado de acabado a fin de elimi-nar la capa de la superficie que contienetensiones. Las tensiones de rectificadopueden también eliminarse medianteuna operación de estabilizado, revenidoa unos 25°C por debajo de la tempera-tura de revenido utilizada anteriormen-te.

Debe tenerse en cuenta que el riesgode grietas en la superficie es mayorcuando las herramientas de rectificadohan sido sobre calentadas, mantenidasen exceso o poco revenidas durante eltratamiento térmico. Ello es debido a lapresencia de austenita retenida blandaen la microestructura.

La vida del utillaje puede verse incre-mentada de forma significativa, si lassuperficies de trabajo pueden ser recti-ficadas o arenadas en la dirección depenetración o flujo del metal.

Punzón rectificado longitudi-nalmente. La suave penetra-ción y acción de arranqueaumenta la vida del punzón.

Cuando el acabado de la superficiees rectificado, la rebaba que se crea enel canto deberá eliminarse cuidadosa-mente mediante una operación dearenado manual. Ello reducirá la posibi-lidad de desconches o melladuras en el

Punzón rectificado cilíndrica-mente. Aumento del riesgo dedesconches, melladuras ydesprendimientos.


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500X

Fig. 10. Superficie de Sverker 21después de haber realizado un

electroerosionado de desbaste. La capablanca es frágil y contiene grietas.

canto cortante al inicio de la serie defabricación. Es especialmente importan-te cuando se utilizan utillajes a altasdurezas para corte de materiales depoco espesor.

Las calidades pulvimetalúrgicasVanadis 4 Extra y Vanadis 23, con suspartículas de carburos extremadamentepequeñas, poseen una rectificabilidadconsiderablemente más buena de lo quepodría esperarse de un material equiva-lente de alta aleación.

Más detalles y recomendacionessobre muelas de rectificado puedenencontrarse en el catálogo de Udde-holm «Rectificado de Acero para Herra-mientas».

TRATAMIENTO TERMICO

El propósito de aplicar tratamientotérmico a un utillaje es obtener unaspropiedades mecánicas adecuadas,como la dureza, tenacidad o resistencia.Los principales problemas que puedenaparecer asociados al tratamiento tér-mico son:• distorsión• cambios dimensionales• decarburación• carburación• precipitación de carburos en limite de

grano (carburo pro-eutectoidal).

Distorsión

La distorsión de utillajes sometidos atratamiento térmico puede ser un resul-tado de:• tensiones de mecanizado• tensiones térmicas• tensiones de transformación.

A fin de reducir las tensiones demecanizado deberá realizarse siempreun estabilizado del utillaje, después dehaber efectuado un mecanizado impor-tante. De éste modo, las tensiones indu-cidas por la operación de mecanizadose ven reducidas. Cualquier distorsiónpuede por tanto ajustarse durante elmecanizado final, antes del enfriamien-to.

Las tensiones térmicas se creancuando se calienta el utillaje. Estastensiones aumentan si el calentamientose efectúa rápidamente y de formadesigual. Como alternativa con piezas

Cambios dimensionales

Las tensiones de transformación apare-cen cuando se transforma la microes-tructura del acero. Los cambios dimen-sionales debidos a las transformacionesen el acero son difíciles de influenciar,excepto si se cambia a otra calidad deacero.

Los cambios dimensionales ocurrentanto durante el temple como duranteel revenido. Cuando se estiman loscambios de tamaño, los efectos deltemple y revenido deberían sumarse.Los catálogos de Uddeholm «Datossobre Acero para Herramientas» contie-nen información sobre éstos cambiosdimensionales.

Decarburación

Es importante que los utillajes esténprotegidos contra la oxidación y decar-buración. La mejor protección nos la daun horno de vacío, donde la superficiedel acero no se ve afectada. La decar-buración resulta en una pérdida deresistencia al desgaste.

Carburación

La carburación es el resultado de laaparición de carbono en la superficiedel acero cuando el medio utilizadopara proteger el utillaje durante el tem-ple contiene carbonos libres. Todo elloresulta en una capa dura y frágil sobrela superficie del utillaje y por tantoaumenta el riesgo de melladuras oroturas.

Precipitación en limite de grano

Los carburos pueden precipitarse duran-te el proceso de enfriamiento si éste seha llevado a cabo demasiado lentamen-te. Los carburos se precipitan principal-mente en limite de grano del acero yconllevan una pérdida de tenacidad ydureza final.

Para obtener información más deta-llada sobre tratamiento térmico consul-te el catálogo de Uddeholm «Tratamien-to Térmico de Acero para Herramien-tas».

MECANIZADO PORELECTROEROSION (EDM)

Cuando se realice un mecanizado porelectroerosión uno o dos puntos muyimportantes deberán tenerse en consi-deración a fin de obtener resultadossatisfactorios. Durante la operación, lacapa de la superficie del acero tratadotérmicamente se retempla y consecuen-temente se vuelve frágil. Normalmenteello conlleva melladuras, roturas porfatiga y una vida corta del utillaje.

A fin de evitar éste problema debe-rían tomarse las siguientes precau-ciones:

• Finalizar la operación de electro-erosionado con un acabado fino (bajacorriente, alta frecuencia). Es esencialutilizar la dimensión correcta delelectrodo par realizar el electroero-sionado «fino» a fin de asegurar quese elimina la capa de la superficie (verfigura 10) producida por la operaciónde electroerosionado «fuerte».

• La capa en la superficie producida porel electro-erosionado «fino» deberíaeliminarse mediante un pulido oarenado.

grandes o complejas, el calentamientopuede realizarse mediante etapas deprecalentamiento a fin de equilibrar latemperatura en el componente.

Debería tratarse siempre de calentarlentamente a fin de que la temperaturase mantenga virtualmente igual en todala pieza.

Todo lo que hemos mencionadosobre calentamiento debe aplicarsetambién al enfriamiento. Unas fuertestensiones aparecen durante el períodode enfriamiento. Como norma general,cuanto más lento pueda ser el enfria-miento menores distorsiones ocurrirán acausa de tensiones térmicas.


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Nitruración iónica.

Punzón y matriz conrecubrimiento PVD.

• Si existiera algún tipo de duda sobrela eliminación completa de la capaafectada en la superficie, deberíavolver a revenirse el utillaje a unatemperatura 15–25°C por debajo dela temperatura utilizada con anteriori-dad.

ELECTROEROSION POR HILO

Este proceso hace que resulte fácil cor-tar formas complicadas en bloques deacero templado. Aunque los acerostemplados siempre contienen tensionesy cuando se eliminan grandes cantida-des de acero en una sola operación, ellopuede conducir en ocasiones a distor-siones o incluso a la rotura de la pieza.El problema de la formación de grietassolo se encuentra normalmente en sec-ciones transversales relativamente grue-sas, por ejemplo por encima de 50 mmde espesor.

En algunos casos, éstos riesgos pue-den reducirse mediante distintas precau-ciones:

• Reducir el nivel general de tensionesen la pieza por medio de un revenidoa alta temperatura. Ello asume lautilización de una calidad de acerocon alta resistencia al revenido.

• Es importante realizar un templecorrecto y un doble revenido. Se reco-mienda un tercer revenido para sec-ciones grandes.

• Mecanizar la pieza de trabajo deforma convencional antes de realizarel tratamiento térmico a una formaaproximada a la forma final.

• Realizar varios taladros en la zona aeliminar y conectarlos mediante cor-tes antes del temple y revenido.

La capa superficial retemplada queha sido producida por la electroerosiónpor hilo es relativamente fina y puedecompararse más a un electroerosionadode acabado. De todas formas, a menudoes lo suficientemente gruesa como paracausar problemas de melladuras o rotu-ras, especialmente en utillajes más sen-sibles geométricamente con altos nive-les de dureza. Es por tanto recomenda-ble, realizar al menos un corte «fino»después del corte más basto. Uno o máscortes finos son de todos modos necesa-

rios para conseguir la tolerancias di-mensionales requeridas.

Para obtener información más deta-llada pueden consultar el catálogo deUddeholm «Mecanizado por Electroero-sión de Acero para Herramientas».

TRATAMIENTO DE SUPERFICIES

Para realizar detalles en algunos utilla-jes, por ejemplo, en punzones de corte,en utillajes de conformado y embuticiónprofunda, la alta dureza conseguida enla superficie mediante varios procesosde tratamiento de superficies, como lanitruración, pueden incrementar la vidadel utillaje.

Nitruración gaseosa

La nitruración gaseosa confiere unacapa dura en la superficie con buenaresistencia a la abrasión. Aunque lacapa que crea es frágil y ésta puededesconcharse o astillarse si el utillaje essometido a impactos o a cambios rápi-dos de temperatura. El riesgo aumentacon el espesor de la capa. Antes deaplicar la nitruración el utillaje deberátemplarse y revenirse. La temperaturade revenido deberá ser unos 25°C másalta que la temperatura de nitruración.

Nitro-carburación

La capa nitrurada producida por elproceso de nitro-carburación es normal-mente más fina que la capa producidapor la nitruración iónica o nitruracióngaseosa. También es considerada sermás tenaz y contar con propiedadeslubricantes.

Por otro lado se ha demostrado quelos punzones a los cuales se les ha apli-cado la nitro-carburación dan un buenresultado cuando cortan materialesfinos y adhesivos como el acero inoxida-ble austenítico. La capa nitrurada reducela adherencia entre el punzón y el mate-rial de trabajo.

Los siguientes aceros de Uddeholmpara aplicaciones de trabajo en fríopueden ser nitrurados: Rigor, Sleipner,Calmax, Caldie, Sverker 21, Sverker 3,Vanadis 4 Extra, Vanadis 6, Vanadis 10 yVanadis 23.

La dureza de la capa es de 900–1,250 HV10 dependiendo de la calidad yproceso de nitruración.

Recubrimiento de superficies

El recubrimiento de superficies en aceropara herramientas puede utilizarse paraciertos tipos de utillajes para trabajo enfrío, incluyendo utillajes para corte yconformado de alto rendimiento.

El material duro depositado en lasuperficie del utillaje es normalmentenitruro de titanio, carburo de titanio o


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Parte de la matriz Calidades de Uddeholm HRC

1 Bloque de la matriz Arne, Caldie, Sleipner, Rigor, Sverker 21, Sverker 3,Vanadis 4 Extra, Vanadis 6, Vanadis 10, Vanadis 23 54–65

2 Inserto de la matriz Caldie, Sverker 21, Sverker 3, Sleipner, Vanadis 4 Extra,Vanadis 6, Vanadis 10, Vanadis 23 58–65

3 Placa arranque UHB 11 – Mecanizado fino, placas rectificadas

4 Punzones Arne, Caldie, Sleipner, Rigor, Sverker 21, Sverker 3,Vanadis 4 Extra, Vanadis 6, Vanadis 10, Vanadis 23 54–65

5 Placa refurezo UHB 11 —

6 Soporte de lamatriz UHB 11 —

7 Placa soportedel punzón Arne– Placas rectificadas —

8 Placa sujecióndel punzón Arne 58–60

9 Placa superior UHB 11, FORMAX —

10 Placa inferior UHB 11, FORMAX —

11 Guia UHB 11 – Mecanizado fino, placas rectificadas —

RECOMENDACIONES GENERALES – MATRIZ DE CORTE

TOLERANCIA DEL PUNZON/MATRIZ

La toleráncia óptima del punzón/matriznaturalmente será decidida durante laetapa de diseño del utillaje, y tendrá encuenta el espesor y dureza del materialde trabajo. Los usuarios del utillajedeberán tener en cuenta que una holgu-ra insuficiente o excesiva puede serresponsable de un desgaste severo delutillaje. Una vez establecida la holguraadecuada, deberá tenerse cuidado enasegurar que el punzón se sitúa adecua-damente en relación con la apertura dela matriz a fin de evitar presiones decorte poco uniformes, creando un des-gaste desigual y conduciendo posible-mente a la rotura del utillaje

carbonitruro de titanio. Las propiedadesde alta dureza y baja fricción del recu-brimiento dan una superficie resistenteal desgaste que reduce el riesgo deadherencia. El método de recubrimiento,la geometría del utillaje y la toleranciasolicitada impone ciertos requisitos enel material del utillaje:

• La Desposición Física de vapor(PVD) es un método por el que seaplica un recubrimiento en la super-ficie resistente al desgaste a tempera-turas alrededor de los 500°C. Hoy endía se pueden utilizar para la deposi-ción temperaturas incluso algo másbajas. Se requiere un substrato conalta resistencia al revenido y el recu-brimiento es la última operación aaplicar.

• La Deposición Química de Vapor(CVD) se utiliza para aplicar un recu-brimiento superficial resistente al des-gaste a una temperatura alrededor delos 1,000°C. Con el recubrimientoCVD es necesario llevar a cabo untemple y revenido (en horno de vacío)después de la operación de recubri-miento. Con éste procedimiento exis-te un riesgo de cambios dimensio-nales, ello hace que no sea tan adecuado para utillajes con demanda detoleráncias muy estrechas.

El acero para trabajo en frío deUddeholm Vanadis 4 Extra, Vanadis 10 yVanadis 23 han demostrado ser espe-cialmente adecuados para recibir recu-brimientos, tanto de carburo de titaniocomo de nitruro de titanio. La distribu-ción uniforme de carburos en éstosaceros facilita la adherencia del recubri-miento y reduce la propagación decambios dimensionales resultantes delrevenido. Todo ello, juntamente con laalta resistencia del material, mejora laspropiedades que conlleva la capa super-ficial depositada.

El recubrimiento superficial de utilla-jes debería utilizarse para aplicacionesespecíficas, teniendo en cuenta el tipode recubrimiento, toleráncias requeri-das, etc., recomendamos contactar consu oficina local de Uddeholm para obte-ner información más detallada.


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Programade productosDISPONIBILIDAD DE ACERO DEUDDEHOLM PARA TRABAJO EN FRIO

Gracias a nuestra larga experienciacolaborando con la industria de lasaplicaciones de trabajo en frío, noshemos familiarizado con las medidas,calidades y toleráncias que son utiliza-das con más asiduidad.

La disponibilidad inmediata vienedada por los stocks locales, un serviciode entrega fiable y una gama de medi-das y productos adecuada.

Stocks locales

La ubicación del stock es de vital impor-tancia si quiere mantenerse un buenservicio de entrega.

Mediante nuestra organización demárketing mundial, ponemos gran énfa-sis en adecuar nuestro programa demedidas y nuestros niveles de stock alas necesidades de cada mercado indivi-dual.

Servicio de entrega fiable

La red de almacenes de Uddeholm ynuestra competa gama de productoscrean la base de nuestros servicios deentrega.

Cada uno de nuestros stocks localescuenta con un sistema de distribuciónbien establecido.

¡TOME EL CAMINO MAS RAPIDOHACIA LA PRODUCTIVIDAD!

El hecho de comprar acero en estadopre-acabado es un buen modo de tenermás capacidad para realizar operacio-nes más específicas de mecanizado.Nuestras calidades pueden obtenerse endistintas formas y acabados. La mayoríade ellos han sido pre-mecanizados enmayor o menor grado.

Las calidades de acero de Uddeholmestán disponibles en barras mecaniza-das y en mecanizado fino.

Es siempre posible encontrar unamedida adecuada en stock para el tra-bajo a realizar, ello reduce por tanto lacantidad de mecanizado caro e innece-sario.

Barras en mecanizado fino con superficiesrectificadas.

BARRAS MECANIZADAS(REDONDOS – PLANOS)

Utilizando material pre-mecanizado,barras sin decarburación (redondos yplanos) como material inicial, existenunos beneficios considerables que tie-nen un efecto directo en el coste totaldel acero y del utillaje.

• Puede comprarse menos cantidad dematerial (menos kilos), ello significaque existe menos desperdicio.

• No existen costes de mecanizadopara eliminar la superficie decarbu-rada.

• Se reduce el tiempo de fabricación,ello hace que la planificación sea mássencilla y los cálculos más ajustados.

PLACAS DE ACERO MECANIZADAS

Los costes de mecanizado pueden redu-cirse ya desde el momento del diseñodel utillaje. Un modo de hacerlo esconstruir el utillaje con placas de aceromecanizado, por ejemplo, rectificadasen todas las caras a una dimensiónespecífica.

Los centros de servicio de Uddeholmcuentan con una completa línea demaquinaria que incluye rectificadoras,sierras y otros equipos.

ACERO MECANIZADO FINO

La larga experiencia de Uddeholm conmateriales para herramientas ha de-mostrado que los requisitos más impor-tantes estipulados por los usuarios debarras y placas en mecanizado fino (sin

En todos los casos existe una tole-rancia en más en todas las medidas, afin de permitir una acabado final a ladimensión standard.

mencionar un análisis controlado y unamicroestructura adecuada) son:

• Variación de planitud y espesordentro de las toleráncias especificadas.

• Riesgo mínimo de cambios en laforma a causa de la liberación detensiones residuales durante otraoperación de mecanizado.

• Superficie técnicamente aceptable.

Como resultado de un programa deinvestigación extenso, Uddeholm puedeactualmente suministrar la línea com-pleta de barras y placas mecanizadas enun acabado donde el rectificado es unrectificado completamente transversal.Busque la estructura de rectificadotransversal – ¡el símbolo de material decalidad con bajo nivel de tensiones yolvídese de los problemas en la fabrica-ción de sus utillajes!

Además de las ventajas del materialmecanizado mencionadas anteriormen-te, la utilización de material mecanizadofino ofrece algunas otras ventajas:

• El mecanizado de rebaje hasta con-seguir las dimensiones finales exter-nas se reduce a un mínimo.

• Dependiendo de un diseño adecuadodel utillaje, el mecanizado de rebajehasta las dimensiones externas fina-les puede eliminarse completamente.

Las barras en mecanizado fino sesuministran marcadas y envueltas enpapel protector en largos convenientesy fáciles de manejar de 1030 mm.

Las barras están rectificadas/mecani-zado fino a las toleráncias siguientes:Espesor: Medida nominal

+0,40/+0,65 mmAncho: Medida nominal

+0,40/+0,80 mm

El material en acabado mecanizadofino se encuentra disponible en todaslas principales calidades.


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Calidades deAcero de Uddeholmpara Aplicaciones deTrabajo en Frío

ARNE

Análisis C Si Mn Cr W Vtípico % 0,95 0,3 1,1 0,6 0,6 0,1

Especi-ficaciónstandard AISI O1, B O1, W.-Nr. 1.2510 (1.2419)

Estado desuministro Recocido blando aprox. 190 HB

Códigode color Amarillo

Arne es una acero para herramientas general adecuadopara una gran diversidad de aplicaciones de trabajo enfrío. Sus principales características incluyen:• Buena mecanibilidad• Buena combinación de alta dureza en la super-

ficie y tenacidad después de temple y revenido.

Estas características se combinan para ofrecer unacero adecuado para series de producción cortas y pararealizar placas soporte para punzones.

Arne puede suministrarse en varios acabados,incluyendo laminado en caliente, desbastado, mecaniza-do fino y mecanizado de precisión.

SVERKER 3

Análisis C Si Mn Cr Wtípico % 2,05 0,3 0,8 12,7 1,1

Especi-ficaciónstandard AISI D6 (W.-Nr. 1.2436)


Códigode color Rojo

Sverker 3 es un acero para herramientas caracterizadopor:• Alta resistencia a la compresión• Alta dureza de la superficie después del temple• Buenas propiedades de temple total• Alta resistencia al desgaste (perfil de desgaste tipo

abrasivo).

Estas características se combinan para crear unacero adecuado para la fabricación de utillajes paraseries largas en aplicaciones, donde el material de tra-bajo sea particularmente abrasivo y la demanda en te-nacidad sea más bien baja, por ejemplo corte de chapamagnética, compactación de cerámica.

Sverker 3 puede suministrarse en varios acabados,incluyendo laminado en caliente, desbastado y mecani-zado fino.

RIGOR

Análisis C Si Mn Cr Mo Vtípico % 1,0 0,3 0,6 5,3 1,1 0,2

Especi-ficaciónstandard AISI A2, B A2, W.-Nr. 1.2363


Códigode color Rojo/Verde

Rigor es un acero que se caracteriza por:• Buena mecanibilidad• Alta resistencia a la compresión• Buena templabilidad• Tenacidad moderada• Media resistencia al desgaste (perfil de desgaste

mixto).

Estas características se combinan creando un aceroadecuado para series medias de fabricación.

Rigor puede suministrarse en varios tipos deacabado incluyendo el laminado en caliente, desbastadoy mecanizado fino.

SLEIPNER

Análisis C Si Mn Cr Mo Vtípico% 0,9 0,9 0,5 7,8 2,5 0,45

Especi-ficaciónstandard Análisis especial


Códigode color Azul/marron

Sleipner es un acero que se caracteriza por:• Muy alta resistencia a la compresión• Buena templabilidad• Buena aptitud de mecanizado y rectificado• Buena aptitud de mecanizado por electroerosión• Buena resistencia al desgaste, tanto adhesivo como

abrasivo• Alta resistencia a las melladuras

Sleipner cuenta con una amplio perfil de propieda-des y puede utilizarse para muchas aplicaciones detrabajo en frío en series de producción medias. Esparticularmente adecuado para corte y conformado deplacas de alta / ultra resistencia.

Sleipner puede suministrarse en varios acabados,incluyendo el laminado en caliente, mecanizado ymecanizado fino. También están disponibles en Spleinerlos electrodos para soldadura y los Sleipner Granshots,gránulos para fundición.

ACERO PARA APLICACIONESDE TRABAJO EN FRIO


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UHB 11 es un acero para soportes medio en carbonoadecuado para placas grandes superiores e inferiores ysoportes de resistencia alta.

UHB 11 puede suministrarse en distintos tipos deacabado, incluyendo laminado en caliente, desbastado,en mecanizado fino y de precisión.

FORMAX

Análisis C Si Mntípico % 0,18 0,3 1,3

Especi-ficaciónstandard (SS 2172)

Estado desuministro Laminado en caliente, aprox. 170 HB

Códigode color Negro

Formax es un acero soporte bajo en carbono adecuadopara placas grandes superiores e inferiores y soportes deresistencia media.

Formax se corta, suelda y templa fácilmente a lallama.

Formax puede suministrarse laminado en caliente,desbastado y en mecanizado fino.

SVERKER 21


Especi-ficaciónstandard AISI D2, B D2, W.-Nr. 1.2379


Códigode color Amarillo/blanco

Sverker 21 es un acero para herramientas que secaracteriza por• Alta resistencia a la compresión• Alta dureza de la superficie después del temple• Buenas propiedades de temple total• Alta resistencia al desgaste (perfil de desgaste tipo

abrasivo).

Estas características se combinan para crear un aceroadecuado para la fabricación de utillajes para seriesmedias en aplicaciones donde el desgaste abrasivo seael factor dominante y el riesgo de melladuras o roturasno sea tan alto, por ejemplo para corte y conformado demateriales duros y finos.

Sverker 21 puede suministrarse en varios acabados,incluyendo laminado en caliente, desbastado y mecani-zado fino. Se encuentra también disponible en barraperforada o aros.

UHB 11

Análisis C Si Mntípico % 0,50 0,2 0,7

Especi-ficación W.-Nr. 1.1730 (AISI 1148)standard (SS 1650/1672)

Estado desuministro Laminado en caliente, aprox. 200 HB

Códigode color Blanco

CALMAX



Estado desuministro Pretemplado a ~200 HB

Códigode color Blanco/violeta

Calmax es un acero que se caracteriza por:• Alta resistencia a la compresión• Alta dureza en la superficie después del temple• Buenas propiedades de temple total• Tenacidad extremadamente buena• Buena resistencia al desgaste (perfil adhesivo)• Buena templabilidad a la llama y por inducción• Fácil de reparar mediante soldadura.

Estas caracteristicas se combinan creando un aceroadecuado para series de fabricación cortas y medias, enun amplio abanico de aplicaciones de trabajo en fríodónde domine el desgaste adhesivo y donde el riesgo demelladuras y roturas es muy alto, por ejemplo corte yconformado de chapa gruesa.



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VANADIS 4 Extra




Códigode color Verde/blanco con linea negro

transversal


CARMO

Composición química igual a la calidad Calmax.

Estado desuministro Recocido blando aprox. 240–270 HB

Códigode color Rojo/violeta

Carmo es la versión pretemplada de Calmax. Es un ma-terial particularmente adecuado para temple a la llamao por inducción de utillajes grandes donde una distor-sión excesiva después del tratamiento térmicopuede aparecer, también es adecuado para prototipos outillajes para series muy cortas. Su buena capacidad desoldadura significa que pequeñas reparaciones puedenllevarse a cabo en la misma prensa.Calmax/Carmo puede suministrarse en varios tipos deacabado, incluyendo el laminado en caliente, desbasta-do y mecanizado fino. También están disponibles loselectrodos para soldadura en Carmo / Calmax yGranshots, gránulos para fundición.

Vanadis 4 Extra es un acero pulvimetalurgico que secaracteriza por:• Alta resistencia a la compresión• Alta dureza en la superficie después del temple• Muy buenas propiedades de temple• Muy alta resistencia contra las melladuras• Muy alta resistencia al desgaste (perfil desgaste

adhesivo)• Muy buena estabilidad durante el temple

Estas características se combinan y crean un aceroadecuado para largas series de producción en unaamplia gama de aplicaciones donde el desgaste adhesivoy/ o el riesgo de roturas y melladuras son los factoresdominantes, por ejemplo en la estampación de materia-les gruesos como acero inoxidable austenítico, aceros alcarbono dulces, cobre, chapa de acero de alto límiteelástico, aluminio, etc...

Vanadis 4 Extra es también muy adecuado pararecibir recubrimientos CVD

Vanadis 4 Extra puede suministrarse varios acabadosincluyendo laminado en caliente, en acabado de des-baste o en mecanizado fino.

CALDIE


Especi-ficaciónstandard No tiene

Estado desuministro Recocido blando a aprox. 215 HB

Códigode color Blanco / Gris

Caldie es una acero para utillajes que se caracteriza por:• Extremadamente buena combinación de resistencia

a compresión y a las melladuras• Buenas propiedades de temple• Buena aptitud de mecanizado y rectificado• Buenas propiedades para realizar electroerosión

por hilo• Buena resistencia al desgaste adhesivo• Relativa buena resistencia al desgaste abrasivo

Caldie es un excelente solucionador de problemas enaplicaciones severas de trabajo en frío. Es un aceroadecuado para series de producción medias donde serequiera una alta resistencia a la compresión y a lasmelladuras. El forjado en frío de materiales de trabajo ygeometrías difíciles y la conformación y estampación dechapa de alto límite elástico, son buenos ejemplos deaplicación.

Caldie es también muy adecuado como acerosubstrato para recibir cualquier tipo de recubrimientosde superficie.

Caldie puede suministrarse en acabado laminado encaliente o en acabado de desbaste. También están dispo-nibles los electrodos para soldadura y los Granshots,gránulos para fundición.


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VANADIS 23

Análisis C Si Mn Cr Mo W Vtípico % 1,28 0,5 0,3 4,2 5,0 6,4 3,1

Especi-ficaciónstandard AISI M 3:2, W.-Nr. 1.3344 PM


Códigode color Violeta

Vanadis 23 es un acero rápido pulvimetalúrgico (PM) quese caracteriza por:• Alta resistencia a la compresión• Alta dureza en la superficie después del temple• Muy buenas propiedades de temple total• Buena tenacidad• Muy buena resistencia al desgaste (perfil de

desgaste mixto/abrasivo)• Muy buena estabilidad durante el temple.

Estas caracteristicas se combinan creando un aceroadecuado para series de fabricación largas, en un amplioabanico de aplicaciones dónde do-mine el desgastemixto o abrasivo y donde el riesgo de deformaciónplástica de las superficies de trabajo del utillaje sea alto,por ejemplo corte de acero laminado en frío o materialesduros.

Vanadis 23 es un substrato adecuado para elrecubrimiento PVD.

Vanadis 23 puede suministrarse en distintos acaba-dos, incluyendo el estirado en frío, laminado en caliente,desbastado y mecanizado fino.

VANADIS 10




Códigode color Verde/violeta

Vanadis 10 es un acero pulvimetalúrgico (PM) que secaracteriza por:• Alta resistencia a la compresión• Alta dureza en la superficie después del temple• Muy buenas propiedades de temple total• Buena tenacidad• Extremadamente alta resistencia al desgaste (perfil de

desgaste abrasivo)• Muy buena estabilidad durante el temple.

Estas características se combinan creando un aceroadecuado para series de fabricación largas dónde eldesgaste abrasivo sea el factor dominante, por ejemplo

VANADIS 6




Códigode color Verde/verde oscuro

Vanadis 6 es un acero PM (Pulvimetalúrgico) que cunetacon las siguientes características:• Muy alta resistencia al desgaste adhesivo / abrasivo• Alta resistencia a la compresión• Buena tenacidad• Muy buena estabilidad dimensional durante el trata-

miento térmico y durante la vida de servicio• Muy buenas propiedades de temple• Buena resistencia contra la pérdida de dureza• Alta pureza

Estas características se combinan para crear un aceroadecuado para largas series de producción donde unacombinación de desgaste adhesivo y abrasivo y / oroturas y melladuras, así como deformación plástica seanlos principales mecanismos de fallo.

Vanadis 6 es un buen substrato para aplicar recubri-mientos de superficie

Vanadis 6 puede suministrarse en varios acabados,incluyendo el laminado en caliente, desbastado, ymecanizado fino.

corte y conformado de material abrasivo, corte de juntas,corte de papel y láminas plásticas, cuchillas granula-doras, tornillos de extrusión, etc..

Vanadis 10 puede suministrarse en distintos acaba-dos, incluyendo laminado en caliente, desbastado ymecanizado fino.
