En el mecanizado de cerámica, una de las preguntas más habituales que nos planteamos con los clientes es:
“¿Se puede hacer esta esquina como un ángulo agudo de 90 grados?”
En la mayoría de los casos, la respuesta es no.
A diferencia de los metales, la cerámica no puede mantener las esquinas afiladas de forma fiable. En su lugar, las esquinas deben diseñarse con chaflanes (C) o filetes (R). Comprender por qué es necesario y cómo elegir entre C y R es fundamental para el éxito del diseño y la fabricación de piezas cerámicas.
Por qué no se recomiendan las esquinas afiladas en las piezas cerámicas
Los materiales cerámicos se caracterizan por alta dureza y alta fragilidad. Aunque estas propiedades hacen que la cerámica sea excelente para la resistencia al desgaste, la estabilidad térmica y el aislamiento eléctrico, también introducen una limitación clave:
Las esquinas afiladas crean concentración de tensiones.
En una esquina de 90 grados, la tensión mecánica, la tensión térmica y la tensión residual de mecanizado tienden a acumularse. En cerámica, esto a menudo conduce a:
Astillado de bordes
Iniciación de microfisuras
Fractura durante el mecanizado, montaje o servicio
Además, las herramientas de corte cerámicas no pueden alcanzar el mismo filo que las metálicas. La geometría y el radio de la herramienta, así como la fragilidad del material, impiden obtener esquinas realmente afiladas.
Por estas razones, en la fase de diseño deben evitarse las esquinas internas o externas pronunciadas.
Chaflán (C) vs Filete (R): ¿Cuál es la diferencia?
El chaflán (C) es un corte recto en ángulo aplicado a una esquina.
Comúnmente un Chaflán de 45
Designado como C0,5, C1,0, etc.
Ejemplo:
C0.5 significa que se eliminan 0,5 mm a lo largo de ambos bordes adyacentes
Los chaflanes son sencillos, económicos y muy utilizados, sobre todo en los bordes exteriores.
El filete (R) (o radio) es una esquina redondeada formada por un arco circular.
Designado como R0,5, R1, R2etc.
El valor representa el radio del arco
Ejemplo:
R1 significa un filete de 1 mm de radio
Los filetes son muy eficaces para reducir la concentración de tensiones y son esenciales en las esquinas interiores.
La regla de diseño más práctica
Las esquinas exteriores son biseladas (esquinas en C), mientras que las interiores son redondeadas (esquinas en R).
Para los cantos exteriores, el biselado es más fácil, más eficaz y menos costoso de mecanizar.
Sin embargo, para las esquinas internas, las esquinas redondeadas son esenciales, y las esquinas en C son prácticamente imposibles de producir en las esquinas internas (debido a la interferencia de la herramienta).
Conclusión
Elegir entre C y R no es sólo un detalle de dibujo: afecta directamente a la fiabilidad del mecanizado de una pieza cerámica.
En resumen:
- La cerámica no soporta las esquinas afiladas como los metales
- Los chaflanes (C) son ideales para cantos exteriores
- Los filetes (R) son esenciales para las esquinas internas
- El diseño adecuado de las esquinas mejora la resistencia, el rendimiento y la rentabilidad
Si no está seguro de qué método de tratamiento de cantos es el adecuado para sus piezas cerámicas, le recomendamos que nos consulte en las primeras fases del diseño. Jundro Ceramics es un fabricante con muchos años de experiencia en el mecanizado avanzado de cerámica y puede ayudarle a evitar costosas modificaciones posteriores.
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