Carburo de tungsteno: qué es y para qué sirve en las herramientas de corte

¿Qué es el carburo de tungsteno?

El carburo de tungsteno (WC, también llamado carburo de wolframio) es un compuesto de tungsteno y carbono, durísimo y quebradizo por sí solo. Lo que se usa en las herramientas de corte es el carburo cementado: granos de carburo de tungsteno pegados con un metal aglutinante, casi siempre cobalto. En el taller se le dice carburo, y en los catálogos europeos, metal duro.

Se fabrica por pulvimetalurgia: el polvo de carburo se muele con el cobalto, se prensa con la forma de la herramienta y se sinteriza en un horno, donde el cobalto se funde, moja los granos y, al enfriarse, los deja unidos en una pieza densa. Luego se rectifica para darle el filo y la medida y, en la mayoría de los casos, se recubre.

• No es tungsteno puro. El tungsteno metálico es blando comparado con su carburo; el que corta es el carburo.
• No es una aleación de acero. No se templa ni se reviene: su dureza viene de los granos de carburo, no de un tratamiento térmico.
• No es una capa. Una herramienta de carburo sólido es de carburo de punta a zanco; el inserto es de carburo y lleva encima un recubrimiento de unas cuantas micras.

Por qué corta metal: sus propiedades

Tres cosas lo hacen el material de corte más usado: es mucho más duro que el acero que corta, conserva esa dureza con el calor del corte y es tres veces más rígido que el acero, así que la herramienta se flexiona menos. A cambio, es más frágil: aguanta mal los golpes, la vibración y las flexiones.

Los valores son rangos de referencia de la literatura técnica; cada grado y cada fabricante tiene los suyos en su hoja técnica.

Grados de carburo: cobalto, grano e ISO 513

Un fabricante tiene decenas de grados de carburo. Lo que los distingue es, sobre todo, cuánto cobalto llevan y qué tan fino es el grano:

La norma ISO 513 ordena los grados por el material que van a cortar: P acero, M inoxidable, K hierro fundido, N aluminio y no ferrosos, S superaleaciones y titanio, H templado. El número que sigue a la letra (P10, P25, P40) va de más duro a más tenaz. La misma norma da el código del material: HW es carburo sin recubrir, HF carburo de grano fino y HC carburo recubierto.

Los grados son de cada marca y no se cruzan entre fabricantes: dos insertos con la misma designación ISO asientan en el mismo portainserto, pero el grado se elige otra vez. Vea por qué los grados de carburo no se cruzan entre marcas.

Con y sin recubrimiento: CVD y PVD

Casi todo el carburo de producción va recubierto. El recubrimiento es una capa cerámica de unas micras que aísla el carburo del calor y reduce la fricción con la viruta. Hay dos procesos:

El CVD aguanta más calor y desgaste en cortes largos; el PVD deja el filo más agudo y tenaz. El detalle de cada uno está en materiales de herramienta.

Carburo frente al acero rápido, el cobalto, el cermet, el CBN y el PCD

Más a fondo: los seis materiales de herramienta, insertos de CBN y insertos de cerámica.

Qué herramientas se hacen de carburo

• Insertos. El filo intercambiable del torneado, el fresado de insertos, el ranurado y el roscado en torno; casi todos son de carburo recubierto. Vea insertos de carburo.
• Brocas de carburo sólido. Para barrenar en CNC a varias veces la velocidad de una broca de HSS, con refrigerante y máquina rígida. Vea brocas de carburo sólido.
• Puntas de broca. Una punta de carburo sobre un cuerpo de acero, para diámetros medianos y grandes. Vea puntas de broca.
• Fresas enterizas. Los cortadores verticales de escuadra, bola y radio. Vea fresas de carburo y cómo leer una fresa de carburo.
• Rimas y machuelos. Rimas para dejar el barreno a medida y machuelos para materiales abrasivos o producción. Vea rimas de carburo y machuelos.

¿Y la «broca de tungsteno»?

En ferretería, «broca de tungsteno» suele ser una broca para concreto o azulejo: cuerpo de acero con una pastilla de carburo soldada en la punta. Para metal, la broca equivalente es la de carburo sólido, que es de carburo de punta a zanco y se usa en CNC; en taladro de mano o de banco conviene más una de cobalto. Vea brocas de cobalto.

Cómo hacer que una herramienta de carburo dure

1. Rigidez. Pieza bien sujeta, voladizo corto y un portaherramientas firme. El carburo no perdona la vibración: se despostilla antes de gastarse.
2. Descentramiento mínimo. En brocas y fresas enterizas, unas centésimas de descentramiento hacen que un filo trabaje por todos. Un portaherramientas térmico o hidráulico ayuda. Vea conos y portaherramientas.
3. Velocidad de corte del fabricante. Muy baja, el filo se embarra y se rompe; muy alta, se gasta el flanco. Vea velocidad de corte y rpm.
4. Refrigerante constante o nada. El carburo se agrieta con los cambios bruscos de temperatura: el chorro que llega a ratos es peor que cortar en seco, sobre todo al fresar.
5. Leer el desgaste. Desgaste parejo del flanco es normal; astillado, cráter o filo recrecido piden otro grado u otros datos. Vea desgaste de la herramienta.

Preguntas frecuentes

Dónde está en el catálogo

• Insertos de carburo para torno y fresado, y de CBN y cerámica para templado.
• Brocas de carburo sólido y puntas de broca.
• Fresas de carburo de escuadra, bola y radio.
• Rimas de carburo y machuelos.
• Para elegir: materiales de herramienta y tipos de brocas para metal.

Recomendaciones de referencia: valídelas con pruebas en su máquina y contra la hoja técnica del fabricante. La selección de la herramienta y la decisión técnica son del profesional. Aviso legal.