¿Cómo elegir brocas para metal?

Principales características de broca a metal

Antes de elegir la broca más adecuada para el taladrado, es importante que conozcas las características del metal a perforar. Una vez hecho esto, hay que elegir las características de la broca:

• El ángulo de la punta es diferente de una broca a otra (90°, 120°, 135°, 140°, 145°), debe adaptarse al metal a perforar. Cuanto más duro es el metal, mayor es el ángulo de la punta (plano). Esta característica está relacionada con el material de la broca;

• las brocas laminadas constituyen la gama más económica. Para un uso regular, debes usar al menos brocas básicas;

• HSS - Co 5% (broca de acero rápido con adición de cobalto) se usa con aceite de corte y a baja velocidad para perforar muchos metales. Buena relación calidad-precio;

• brocas de metal duro están en la parte alta de la gama y hacen perforaciones profundas en los metales.

La mayoría de los metales pueden ser perforados por cualquier broca bien afilada de calidad media con el aceite de corte y la velocidad adecuada. Se usan diferentes unidades para medir la dureza de un acero, a menudo se menciona la dureza Brinell, que se expresa en HB. Cuanto más alto sea el número, más fuerte será la broca.

La broca metálica, herramienta complementaria del taladro, tiene una forma helicoidal más o menos alargada. Su mango es cilíndrico o cónico (cono Morse) y está grabado con un diámetro nominal de hasta 13 mm, ya que la capacidad del portabrocas o mandril del taladro suele estar limitada a 13 mm. Los taladros verticales profesionales pueden tener mandriles y brocas cono morse de mayor diámetro.

La cabeza de la broca se afila con un ángulo preciso (118°/120°) para optimizar el ataque al metal a perforar. Los labios están diseñados para cortar, mientras que el calibre o canal (espacio libre inclinado justo detrás del labio de corte), permite una óptima evacuación de las virutas metálicas.

Las brocas para metal se clasifican según el tipo de taladrado o mecanizado para el que están diseñadas, y se agrupan en diez categorías:

• Brocas cilíndricas helicoidales;

• mini brocas;

• brocas de centrado;

• broca de punta;

• broca cónicas Morse;

• broca para despuntar;

• broca escalonada;

• brocas cónicas;

• brocas escariadoras;

• brocas de corona.

Las brocas cilíndricas helicoidales

La broca espiral cilíndrica es la que más se conoce y usa. Conocida como broca HSS (High Speed Steel) o ARS (Advanced Rapid Steel), puede estar recubierta de nitruro de titanio para reducir la fricción. La longitud de la broca es fundamental para la precisión del agujero.

Una broca demasiado larga se romperá al menor atasco, y como es más cara, más vale mirar dos veces antes de usarla. Por otro lado, una broca demasiado corta es posible que se rompa o bloquee, si las espiras se incrustan en un metal grueso.

Brocas metálicas rectificadas HSS-G

Las brocas metálicas rectificadas HSS-G son brocas afiladas en la punta y la hélice; se diseñan cortando directamente en el material con una fresa o una muela. Su filo de corte (flautas y labios) los hace fácilmente reconocibles porque no es gris, sino blanco, y perfectamente simétrico. De alto rendimiento y precisión, las brocas rectificadas son adecuadas para un uso corriente.

Brocas de metal laminado HSS-R

Las brocas de metal laminado HSS-R se fabrican por laminación en caliente, es decir, por deformación del material tras el paso entre dos rodillos paralelos que giran en direcciones opuestas. Gracias al afilado de precisión de la hélice laminada, se usan para tareas muy diversas.

Las brocas en miniatura

Las industrias de relojería, orfebrería y la ingeniería de precisión utilizan brocas en miniatura con diámetros que van de 0,05 mm a 2 mm.

El vástago, para que se pueda apretar, tiene un diámetro de 1 mm a 2,5 mm. Ten en cuenta que el manejo y el uso de este tipo de herramienta requiere el máximo cuidado y la presencia de una lupa ocular en el ojo. 

La broca de centrado 

Broca corta con flautas helicoidales simples o dobles a la izquierda o a la derecha. La broca de centrado se usa para hacer y colocar una marca en el metal que se va a taladrar o en una pieza que se va a tornear para regular el contrapunto del torno.

Está disponible en serie corta, larga o extra larga.

El afilado se hace en forma A, B o R, dependiendo de si se perforan aceros aleados o no aleados.

La broca de punta 

La broca de punta es una broca corta de HSS de flauta helicoidal simple o doble corta. Tiene un vástago cilíndrico reforzado que permite una sujeción eficaz en el mandril.

Diseñadas para realizar puntos centrales en máquinas CNC, las brocas de punta también están disponibles en miniatura.

Brocas de cono morse

Es la broca HSS para taladros de columna, estacionarios o radiales por excelencia. El cono está integrado con la parte cilíndrica de la broca.

Este tipo de broca está disponible desde 5 mm de diámetro (cono Morse nº 1) hasta 75 mm (cono Morse nº 5). Se pueden montar diferentes brocas de cono morse en el husillo de perforación, haciendo uso de las boquillas de reducción. Este tipo de brocas está disponible en formas largas y extra largas, así como en modelos escalonados (por ejemplo, para el mecanizado de bloques de motor). Flauta H, N o P.

Una broca cónica con agujero central de aceite, permite una perfecta lubricación durante la marcha y aumenta la vida útil. Se usa para hacer perforaciones profundas en serie. 

Brocas para despuntar

Broca cilíndrica con punta de centrado.

La broca para despuntar está diseñada para eliminar puntos de soldadura en chapas metálicas. 

Broca escalonada

Broca escalonada de cono morse o de vástago cilíndrico, está diseñada para taladrar un agujero de tornillo avellanado y el hueco para su cabeza, en una sola operación.

La broca escalonada está disponible en series cortas y largas.

Brocas cónicas

La broca HSS con vástago cilíndrico o hexagonal es ideal para el escariado rápido de chapas finas. El diámetro inicial se incrementa rápidamente hasta un diámetro de 4 a 6 veces mayor: por ejemplo, Ø 4 a 14, Ø 5 a 20, Ø 5 a 31.

Precisión relativa del agujero final. Están disponibles en modelos de flauta recta y helicoidal. 

Recubrimiento de nitruro de titanio en algunos modelos.

Broca escariadora

La broca escariadora se usa para calibrar un agujero preperforado con una broca convencional de precisión mecánica (por ejemplo, H6).

Por estar del lado izquierdo, la hélice empuja las virutas hacia delante y protege el orificio durante el escariado.

Brocas de corona

La broca de corona es una herramienta especialmente diseñada para perforar grandes diámetros en chapas finas. Consta de una broca central y una corona con cuchillas ligeramente inclinadas. Es posible cortar directamente anillos de chapa. Para prolongar la vida de la broca, es importante perforar a baja velocidad.

La broca de corona HSS o de carburo funciona igual que una sierra de corona. La flauta o ranura helicoidal se usa para sacar las virutas del alcance del cabezal y subirlas a la superficie del material. Hay muchas variaciones de perfiles de perforación para tareas específicas.

Para perforar aceros aleados, hierro fundido y acero al carbono, se necesitan brocas capaces de soportar un calor extremo. No deben desgastarse prematuramente. La norma europea DIN 338 N rige la calidad y la calificación de estas herramientas de corte. Entre ellas se encuentran:

• Brocas HSS, nombre que recibe el acero endurecido que conserva sus propiedades incluso a altas temperaturas;

• las brocas de cobalto (Co 5-8%);

• brocas con titanio o carburo de tungsteno.

Algunos fabricantes tienen un código de colores, pero no es universal y cada uno define el suyo propio.

Brocas de carburo de tungsteno

Una broca de carburo de tungsteno tiene una mayor resistencia y dureza, ya que la combinación de carbono y tungsteno produce una aleación muy densa. El compuesto sinterizado da un metal más o menos duro, la calidad depende de su porcentaje.

Brocas de titanio

Cuando se le añade titanio a una broca HSS, se obtiene una aleación más dura y resistente. No obstante, hay que recordar que el aporte de un elemento se mide en porcentaje y que su eficacia depende de su proporción. En resumen, unas pocas micras de titanio no mejoran necesariamente la calidad de una broca. ¡No te fíes de los nombres comerciales sin escrúpulos!

Broca de cobalto

El cobalto, cuando se añade a una broca de acero aleado como el HSS (normalmente un 5%), le da fuerza y resistencia y aumenta la dureza de la broca. El cobalto mantiene sus propiedades intrínsecas a mayor temperatura que el titanio, lo que permite perforar a mayor velocidad.

Las brocas de acero HSS o de acero de carburo se fabrican cada vez más con un revestimiento que mejora su rendimiento de corte, su vida útil y su velocidad de perforación.

Estos son los principales revestimientos:

• TIN (nitruro de titanio), dureza 2100 HV;

• NCR (nitruro de cromo), dureza 2500 HV;

• TICN (carbonitruro de titanio), dureza 3100 HV;

• TIALN (nitruro de aluminio y titanio), dureza 3200 HV.

El número índice de dureza Vickers (HV) caracteriza la resistencia de un material a partir de un ensayo de dureza, cuanto más alto es el valor, más duro es el revestimiento. El tratamiento y el proceso de fabricación también influyen directamente en la calidad de una broca.

Hay dos tipos principales de mangos para brocas de metal:

• Serie de vástagos cilíndricos de 1 a 15 mm: extra corto DIN 1897; corto DIN 338; largo, DIN 340; extra largo, DIN 1869;

• vástago cónico o morse para brocas de 8 a 50 mm o más.

Las brocas morse están disponibles del nº 0 al nº 6. Dependiendo del taladro o del torno, se pueden usar casquillos de reducción para adaptar la broca cónica al husillo o mandril del taladro.

La flauta es la ranura helicoidal que recorre la mayor parte de la longitud de la broca.

Hay varias formas de afilar una broca. Dependiendo del tipo de trabajo, se pueden encontrar puntas con ángulos de afilado y relieves específicos, que mejoran el rendimiento de la perforación.

La profundidad de perforación puede estar indicada en el embalaje. Se expresa en múltiplos del diámetro en cuestión. Ejemplo: 6 x d. No sobrepases la medida que se recomienda.

El uso de una broca metálica en un taladro se realiza con aceite de corte, a velocidad reducida y a presión constante.

Para un máximo rendimiento, debes usar la broca a la velocidad adecuada. Para calcular la velocidad en función del diámetro, usa esta fórmula:

• N = 1000 X Vc / 3,14 x D

Éste es el significado de los elementos de la fórmula:

• N: número de revoluciones rpm (ajuste de la broca)

• Vc: velocidad de corte lineal especificada por el fabricante del material a perforar

• 3, 14 (π)

• D: diámetro de la broca que se usa

Ten en cuenta que más allá de los 12 mm de diámetro, es aconsejable realizar un agujero piloto con una broca de pequeño diámetro.

Lubricante y carrete

Para facilitar la perforación de todos estos tipos de brocas para metal, es esencial lubricar la broca adecuadamente. Los aceites de corte solubles o en aerosol son esenciales para optimizar la perforación de metales y aumentar la vida útil de la broca.

La amoladora de banco es necesaria para afilar las brocas. Un adaptador de afilado es una ventaja más. Las máquinas de afilar también son ayudas valiosas.

Clasificar las brocas

Clasificar las brocas por diámetro y material te permitirá ahorrar mucho tiempo. Las cajas de brocas y las rejillas están muy bien diseñadas para encontrar la broca que necesitas echando un vistazo.

Perforar el acero con seguridad

Es imprescindible usar guantes y gafas mientras se perfora. Las virutas se expulsan calientes y afiladas como hojas de afeitar. ¡No las retires con las manos!

Si tienes el pelo largo, ponte un casco o al menos una gorra cuando uses un taladro vertical. El riesgo de ver tus pelos enredarse en la broca es desgraciadamente muy real.

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