Recubrimientos de herramientas de corte: cuál usar para cada material
El recubrimiento es una capa delgada que se pone sobre el filo de carburo o de acero rápido. Endurece la superficie, aguanta más calor y reduce la fricción. Los más comunes son TiN (dorado, uso general), TiCN, TiAlN y AlTiN (alta temperatura, acero e inoxidable), AlCrN (titanio e inoxidable) y DLC (aluminio y cobre).
En esta guía
Resumen rápidoTabla por materialPVD contra CVDBrocas de titanioSegún el materialEn nuestro catálogoPreguntasDónde está en el catálogoResumen rápido: para qué sirve cada recubrimiento
incidenciaCara de
ataqueSe corta aquíSustrato de carburo
incidenciaCara de
ataqueSustrato de carburo
El dibujo muestra cómo queda la capa sobre el filo: con PVD, una sola capa delgada; con CVD, varias capas más gruesas. Abajo, en un renglón, para qué sirve cada recubrimiento y en qué material, según los fabricantes; los datos completos van en la tabla.
TiN, nitruro de titanio: dorado, el de uso general: acero, inoxidable, acero de herramienta y aluminio; también aluminio, latón y cobre (grupo N).Allied, págs. A30:2 y A20:6 · OSG, pág. 17 · YG-1, pág. A402 · SGS, pág. 14
TiCN, carbonitruro de titanio: acero, inoxidable, fundición, aluminio colado, latón y bronce. En los insertos de torneado va como capa dentro del CVD multicapa.OSG, pág. 17 · YG-1, pág. A402 · Allied, pág. A25:7 · Tungaloy, pág. A004 · SGS, pág. 14
TiAlN, nitruro de titanio y aluminio: alta temperatura y alta velocidad: acero, inoxidable, fundición y aleaciones resistentes al calor.OSG, págs. 16 y 1191 · YG-1, pág. A402 · Allied, pág. A25:7 · Tungaloy, pág. A004
AlTiN, nitruro de aluminio y titanio: de la familia del TiAlN, con más aluminio: corte en seco, inoxidable, superaleaciones, templado y fundición.SGS, pág. 14 · Tungaloy, pág. A004 · Ingersoll, pág. 203
AlCrN, nitruro de aluminio y cromo: titanio y materiales difíciles, inoxidable y materiales que endurecen por deformación.BIG DAISHOWA, pág. A115
DLC, carbono tipo diamante: no ferrosos, como aluminio, cobre y resinas, y corte sin refrigerante a alta velocidad.Sumitomo, pág. A26 · OSG, pág. 17 · YG-1, pág. 74
Al2O3, óxido de aluminio (alúmina, capa CVD): la capa de los insertos CVD para tornear acero, inoxidable y fundición.Kyocera, pág. A8 · Sumitomo, pág. A26 · OSG, pág. 1519
Diamante CVD: no ferrosos abrasivos, compuestos (CFRP), grafito, aluminio y cobre. No sirve para acero.OSG, págs. 17 y 1191 · SGS, pág. 14
CrN, nitruro de cromo: no ferrosos: aluminio, aleaciones de cobre y cobre puro.OSG, págs. 17 y 1191 · YG-1, pág. A402
TiB2, diboruro de titanio: aluminio, cobre y otros no ferrosos.SGS, pág. 14
AM200: recubrimiento propio de Allied para todos los materiales.Allied, pág. A25:7
AM300: recubrimiento propio de Allied para acero (grupo P).Allied, pág. A25:7
Tabla: qué recubrimiento usar para cada material
Cada celda sale del catálogo de un fabricante, con su página. Si los catálogos no coinciden, van los dos con su fuente; si ninguno lo publica, la celda lo dice.
La temperatura máxima no se mide igual en todos los catálogos: OSG da la de oxidación; YG-1 y Allied, la de trabajo, y SGS, la estabilidad térmica. Por eso cada valor va con su fabricante y nunca solo.
| Recubrimiento | Color | Dureza | PVD o CVD | Temperatura máxima | Materiales | Fuentes |
|---|---|---|---|---|---|---|
TiNNitruro de titanioDorado (oro/amarillo) · 600 °C según YG-1 (y 2 datos más) | Dorado (oro/amarillo) | 2000 a 2300 HV | PVD | 600 °C según YG-1 (págs. 73 y A402); 500 °C según OSG (pág. 17); 600 °C / 1112 °F según SGS (pág. 14) | Uso general; acero, inoxidable, acero de herramienta y aluminio (OSG); aluminio forjado (YG-1); aluminio, latón y cobre = grupo N (Allied) | Fuentes de esta fila (21) |
TiCNCarbonitruro de titanioAzul-gris (Allied, YG-1, OSG); rosa-rojo según SGS · 400 °C según Allied (y 3 datos más) | Azul-gris (Allied, YG-1, OSG); rosa-rojo según SGS | 2700 a 3400 HV | PVD en herramientas rotativas (OSG); también capa dentro de recubrimientos CVD multicapa de insertos (Kyocera TiCN+Al2O3+TiN) | 400 °C según Allied (pág. A30:2); 400 °C según YG-1 (págs. 73 y A402); 400 °C según OSG (pág. 17); 400 °C / 752 °F según SGS (pág. 14) | Acero, inoxidable, aluminio y aleaciones resistentes al calor (OSG); acero, inoxidable, fundición, aluminio colado, latón y bronce (YG-1); aluminio/latón/cobre = grupo N (Allied); P y M en ISO 20 a 35 (Tungaloy) | Fuentes de esta fila (24) |
TiAlNNitruro de titanio y aluminioVioleta-gris / negro violeta · 800 °C según Allied (y 4 datos más) | Violeta-gris / negro violeta | 2800 a 3100 HV | PVD | 800 °C según Allied (pág. A30:2); 900 °C según YG-1 (pág. 73); 800 °C según YG-1 (pág. A402); 800 °C de oxidación según OSG (pág. 17); 850 °C de oxidación según OSG (pág. 16) | Acero, inoxidable, fundición y aleaciones resistentes al calor (OSG, YG-1); fundición = grupo K (Allied); P 15 a 30 (Tungaloy AH730); alta temperatura y alta velocidad (OSG) | Fuentes de esta fila (21) |
AlTiNNitruro de aluminio y titanioGris oscuro (SGS) / azul-gris (YG-1) · 1100 °C / 2010 °F según SGS (y 1 dato más) | Gris oscuro (SGS) / azul-gris (YG-1) | 3300 a 3700 HV | PVD (Ingersoll lo dice de su capa multinano AlTiN/TiAlCrN/TiN en insertos) | 1100 °C / 2010 °F según SGS (pág. 14); 900 °C según YG-1 (pág. 73) | Corte en seco (SGS); en ISO: M, S y H (Tungaloy AH8005), S (AH905); fundición nodular y gris (Ingersoll) | Fuentes de esta fila (11) |
AlCrNNitruro de aluminio y cromoAzul-gris (YG-1 X), gris claro (YG-1 Y), cobre (YG-1 H) · X: 1,100 °C según YG-1 (y 2 datos más) | Azul-gris (YG-1 X), gris claro (YG-1 Y), cobre (YG-1 H) | 3000 a 3200 HV | El catálogo no lo publica | X: 1,100 °C según YG-1 (pág. 74); Y: 1,100 °C según YG-1 (pág. 74); H: 1,100 °C según YG-1 (pág. 74) | Titanio y materiales difíciles (BIG DAISHOWA AC520U, grupo S20); inoxidable y materiales que endurecen por deformación (BIG AC630M, M30) | Fuentes de esta fila (11) |
DLCCarbono tipo diamanteNegro (YG-1); verde iridiscente (OSG) · 500 °C según YG-1 (y 1 dato más) | Negro (YG-1); verde iridiscente (OSG) | 4000 a 6000 HV | PVD | 500 °C según YG-1 (pág. 74); 550 °C de oxidación según OSG (pág. 17) | No ferrosos: aluminio, cobre, resinas (Sumitomo); fresado de no ferrosos (OSG); corte sin refrigerante a alta velocidad (YG-1) | Fuentes de esta fila (11) |
Al2O3Óxido de aluminio (alúmina, capa CVD)Los catálogos dan el color del grado multicapa, no de la alúmina sola: dorado (Kyocera CA5xx, TiCN+Al2O3+TiN) o gris negruzco (Kyocera CA4505, TiCN+Al2O3) · Temperatura máxima: el catálogo no la publica | Los catálogos dan el color del grado multicapa, no de la alúmina sola: dorado (Kyocera CA5xx, TiCN+Al2O3+TiN) o gris negruzco (Kyocera CA4505, TiCN+Al2O3) | El catálogo no publica la dureza de la capa | CVD | El catálogo no lo publica | Torneado de acero (P), inoxidable (M) y fundición (K) (Kyocera); acero, inoxidable y fundición (Sumitomo ABSOTECH); acero y fundición en fresado (OSG) | Fuentes de esta fila (11) |
Diamante CVDNegro (OSG, SGS); gris (YG-1) · 600 °C de oxidación según OSG (y 2 datos más) | Negro (OSG, SGS); gris (YG-1) | Más de 8000 a 10000 HV | CVD | 600 °C de oxidación según OSG (pág. 17); 600 °C según YG-1 (pág. 74); 800 °C / 1470 °F según SGS (pág. 14) | No ferrosos abrasivos, compuestos (CFRP) y grafito; aluminio y cobre; no sirve para acero (OSG) | Fuentes de esta fila (14) |
CrNNitruro de cromoGris plata · 700 °C de oxidación según OSG | Gris plata | 1800 HV | PVD | 700 °C de oxidación según OSG (pág. 17) | No ferrosos: aluminio, aleaciones de cobre, cobre puro | Fuentes de esta fila (7) |
TiB2Diboruro de titanioGris claro-plata · 850 °C / 1562 °F según SGS | Gris claro-plata | 4000 HV | El catálogo no lo publica | 850 °C / 1562 °F según SGS (pág. 14) | Aluminio, cobre y otros no ferrosos | Fuentes de esta fila (4) |
AM200AM200, recubrimiento propio de AlliedCobre/bronce · Temperatura máxima: el catálogo no la publica | Cobre/bronce | El catálogo no lo publica | El catálogo no lo publica | El catálogo no lo publica | Amplia gama de materiales (Allied: «todos los materiales») | Fuentes de esta fila (3) |
AM300AM300, recubrimiento propio de AlliedCobre/naranja · Temperatura máxima: el catálogo no la publica | Cobre/naranja | El catálogo no lo publica | El catálogo no lo publica | El catálogo no lo publica | Acero (grupo P) | Fuentes de esta fila (2) |
Notas sobre los datos (4)
- AlTiN y TiAlN son de la misma familia: AlTiN lleva más aluminio. Los catálogos dan valores propios para cada uno.
- AlTiN: Los catálogos casi no distinguen AlTiN de TiAlN: Tungaloy escribe (Ti,Al)N y (Al,Ti)N como recubrimientos distintos; YG-1 y SGS dan valores propios para AlTiN.
- AlCrN: YG-1 llama a sus variantes X, Y y H «AlCrN Based». Ningún catálogo leído da el proceso (PVD/CVD) en esas filas. Allied, OSG, Kyocera y Tungaloy no listan AlCrN como recubrimiento propio.
- Al2O3: Kyocera no da temperatura máxima de la alúmina; su gráfico de temperatura de oxidación (pág. A6) no trae valores impresos.
Coeficiente de fricción
Sólo de los recubrimientos que lo publican.
| Recubrimiento | Coeficiente de fricción |
|---|---|
| TiN | 0.40 a 0.65 (YG-1 contra acero en seco; SGS por «fretting»)YG-1, págs. 73 y A402 · SGS, pág. 14 |
| TiCN | 0.25 a 0.45YG-1, págs. 73 y A402 · SGS, pág. 14 |
| TiAlN | 0.4 a 0.50 (YG-1, en seco contra acero; sus dos tablas no coinciden)YG-1, págs. 73 y A402 |
| AlTiN | 0.30 a 0.40SGS, pág. 14 · YG-1, pág. 73 |
| AlCrN | 0.25 a 0.35 (en seco)YG-1, pág. 74 |
| DLC | 0.01 a 0.1 (YG-1, en seco). Sumitomo sólo dice «bajo», sin númeroYG-1, pág. 74 · Sumitomo, pág. A26 |
| Diamante CVD | 0.1 a 0.20YG-1, pág. 74 · SGS, pág. 14 |
| TiB2 | 0.10 a 0.20SGS, pág. 14 |
PVD contra CVD
El PVD se hace a menor temperatura que el CVD. Por eso, según Kyocera, el cermet con PVD se deteriora menos y resiste más la flexión (A6).
| PVD (depósito físico) | CVD (depósito químico) | |
|---|---|---|
| Temperatura del proceso | 400 a 600 °C (Kyocera, A6) | 900 a 1100 °C (Kyocera, A8) |
| Espesor | Capa delgada (A6; A19 «Thin coating») | Capa gruesa (A8; A19 «Thick coating») |
| Capas | — | Varias capas, por ejemplo TiCN + Al2O3 + TiN (A8: CA510, CA515, CA525) |
| Filo | Se usa para insertos de filo agudo (A10, PR930; A11) | — |
| Ejemplos en los datos | TiN, TiAlN, AlTiN, CrN, DLC | TiCN + Al2O3 + TiN, diamante CVD |
Ningún catálogo revisado dice que el CVD redondee el filo, así que aquí no se afirma.
¿Las «brocas de titanio» son de titanio?
No. Son brocas de acero rápido con una capa delgada de nitruro de titanio (TiN), que es lo que les da el color dorado. Cuando la capa de la punta se gasta, la broca corta como una de HSS sin recubrir. Para acero inoxidable o duro conviene una broca de cobalto o de carburo con TiAlN. Vea las brocas para metal.
Cómo escoger el recubrimiento según el material (grupo ISO)
Cada renglón sale de lo que publica algún fabricante. Los grupos son los de ISO 513: vea los grupos ISO de materiales.
| Grupo ISO | Material | Lo que publican los fabricantes |
|---|---|---|
| P | Acero | TiCN y TiAlN (Tungaloy, OSG, YG-1); en torneado, CVD TiCN + Al2O3 + TiN (Kyocera, Sumitomo) |
| M | Inoxidable | TiAlN (OSG, YG-1); AlTiN (Tungaloy AH8005); AlCrN (BIG DAISHOWA AC630M); CVD con Al2O3 en torneado (Kyocera) |
| K | Fundición | TiAlN (Allied); AlTiN (Ingersoll); CVD con Al2O3 (Kyocera, Sumitomo) |
| N | Aluminio y no ferrosos | TiN y TiCN (Allied, OSG); DLC (Sumitomo, OSG, YG-1); CrN y TiB2; diamante CVD, que además es para compuestos y grafito y no sirve para acero (OSG) |
| S | Superaleaciones y titanio | AlTiN (Tungaloy AH905); AlCrN (BIG DAISHOWA AC520U) |
| H | Templado | AlTiN (Tungaloy AH8005) |
El recubrimiento es parte del grado de carburo, y cada marca arma sus grados a su manera.
Los recubrimientos en nuestro catálogo
- Allied: TiN, TiAlN, TiCN, AM200 y AM300. Vea Allied Machine.
- Kyocera, Sumitomo y Tungaloy: según el catálogo de cada una: Kyocera, Sumitomo y Tungaloy.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el recubrimiento de una herramienta de corte?
Una capa delgada que se pone sobre el filo de carburo o de acero rápido. Endurece la superficie, aguanta más calor y reduce la fricción.
¿Cuál es la diferencia entre PVD y CVD?
El PVD se hace a menor temperatura y deja una capa delgada que sigue el filo agudo. El CVD se hace a más temperatura y deja capas más gruesas, casi siempre varias, como TiCN + Al2O3 + TiN (Kyocera).
¿Qué recubrimiento conviene para aluminio?
Los fabricantes publican TiN y TiCN (Allied, OSG), DLC (Sumitomo, OSG, YG-1), CrN y TiB2, y diamante CVD, que no sirve para acero (OSG).