Selección de aceros para herramientas de calibre y herramientas de precisión
Los calibres y las herramientas de medición de precisión, como los calibres de tapón, anillo y rosca, los bloques patrón y los yunques de micrómetro, funcionan a temperatura ambiente con contacto deslizante repetido y una carga de impacto mínima.
Los mecanismos de fallo predominantes son el desgaste abrasivo y adhesivo. Cualquier pérdida de material altera directamente la dimensión de referencia, lo que provoca desviaciones en la medición. Por lo tanto, la selección del acero para herramientas se centra en mantener la precisión dimensional durante un uso prolongado, en lugar de resistir la carga mecánica.
Factores de selección
Estabilidad dimensional
Este es el requisito principal. Tras el endurecimiento, algunos aceros experimentan cambios microestructurales graduales a temperatura ambiente, lo que puede provocar variaciones dimensionales con el tiempo. El acero seleccionado debe minimizar la distorsión durante el tratamiento térmico y mantener dimensiones estables durante su vida útil.
Resistencia al desgaste
El contacto repetido con las piezas de trabajo provoca una eliminación gradual del material. Se requiere una alta dureza y una estructura de carburo estable para reducir el desgaste y mantener la precisión de la medición.
Integridad de la superficie
Las superficies de medición deben permitir un pulido y lapeado precisos. El material debe mantener una superficie lisa y estable tras un uso repetido, sin degradarse.
Aceros para herramientas recomendados
Grupo D (Aceros con alto contenido de carbono y cromo)
Los aceros del grupo D, en particular el D2, se utilizan en aplicaciones de medición de alto volumen donde la resistencia al desgaste es el factor limitante.
Su alto contenido en carbono y cromo produce un gran volumen de carburos ricos en cromo, lo que mejora significativamente la resistencia a la abrasión. Esto permite que los calibres mantengan la precisión dimensional durante largos ciclos de producción.
La estabilidad dimensional depende de un tratamiento térmico adecuado. Con un revenido múltiple controlado, se puede minimizar el cambio dimensional, pero el control de la distorsión es más exigente que con el acero A2.
Grupo A (Aceros de aleación media, endurecibles al aire)
Los aceros de endurecimiento al aire, especialmente el A2, son los preferidos para calibres patrón y aplicaciones que requieren un control dimensional estricto.
Su principal ventaja reside en la mínima distorsión durante el tratamiento térmico. El enfriamiento por aire reduce las tensiones internas, lo que se traduce en una precisión dimensional más predecible.
El acero A2 proporciona una combinación equilibrada de resistencia al desgaste y tenacidad, lo que lo convierte en una opción fiable cuando la estabilidad dimensional es la principal preocupación.
O1 y O2 (Aceros para trabajo en frío con endurecimiento por aceite)
Los electrodos O1 y O2 se utilizan ampliamente en herramientas de precisión de uso general, como calibres de rosca y yunques de micrómetro.
Su principal ventaja reside en una menor deformación durante el endurecimiento en comparación con los aceros de temple al agua, lo que facilita su control en la producción. Ofrecen un equilibrio práctico entre resistencia al desgaste y estabilidad dimensional.
El acero O1 es especialmente adecuado para calibres de tapón cuando se combina con un recubrimiento de cromo duro, lo que puede prolongar significativamente la vida útil en aplicaciones con alto desgaste.
W1 (Acero para herramientas endurecible por agua)
El acero W1 se utiliza para bloques patrón de alta precisión que requieren la máxima dureza (normalmente entre 65 y 66 HRC).
Su limitación radica en la estabilidad dimensional, que depende en gran medida del control del tratamiento térmico. Para lograr un rendimiento estable, el W1 requiere un temple seguido de un tratamiento a temperaturas bajo cero y un revenido a baja temperatura para reducir la austenita retenida.
El acero W1 es adecuado para aplicaciones que requieren una dureza ultra alta, con un tratamiento térmico que puede controlarse estrictamente.
Tabla de resumen
| Grado de acero para herramientas | Propiedades clave | Ventaja principal de los medidores |
| W1 | 65–66 HRC | Máxima dureza; apto para bloques patrón con tratamiento térmico controlado. |
| O1 y O2 | Baja distorsión | Opción fiable de uso general; estable y fácil de procesar. |
| Grupo A (A2) | endurecimiento por aire | Óptima estabilidad dimensional; preferida para patrones maestros. |
| Grupo D (D2) | Alto contenido de carburo | Máxima resistencia al desgaste para uso de alto volumen. |
Guía práctica de selección
En la práctica, la selección depende del requisito dominante:
Para herramientas de precisión de uso general, O1 y O2 proporcionan una solución práctica y estable.
- Cuando la estabilidad dimensional es crítica, especialmente para calibres maestros, generalmente se prefiere el grado A2.
- Cuando la resistencia al desgaste y la vida útil son las principales preocupaciones en un uso de alto volumen, D2 es la mejor opción.
- Cuando se requiere la máxima dureza y el tratamiento térmico se puede controlar con precisión, W1 sigue siendo aplicable.