Diferencias entre brocas de titanio y de cobalto
«¿Qué brocas son mejores para taladrar metal, las de titanio o las de cobalto?» A más de una persona se le presenta esta duda a la hora de comprar brocas de buena calidad para perforar metales.
Antes de discutir qué broca es la mejor para taladrar metales duros, es vital aclarar dos puntos:
- Las brocas de titanio no son de titanio
- Las brocas de cobalto no son de cobalto
En el primer caso, al hablar de titanio nos referimos a brocas recubiertas de titanio o, mejor dicho, nitruro de titanio (TiN). En el segundo caso, al hablar de broca de cobalto, en realidad, estamos pensando en una broca de acero rápido aleado con cobalto (Co).
Es decir, las llamadas brocas de titanio solamente están recubiertas con dicho metal. Las brocas de cobalto, por su parte, contienen cobalto, pero no toda la broca está hecha con este metal. Ni mucho menos. De hecho, esta herramienta de corte rara vez excede el 5 % de cobalto.
- ¿De qué están hechas las brocas HSS con titanio y cobalto?
- Acero rápido aleado con cobalto
- Brocas de acero rápido recubiertas con nitruro de titanio
- ¿Entonces, son mejores las brocas recubiertas con titanio o las de acero rápido al cobalto?
- ¿Cómo diferenciar las brocas de titanio de las de cobalto?
- Información adicional sobre los metales cobalto y titanio
¿De qué están hechas las brocas HSS con titanio y cobalto?
Las brocas para taladrar metales se fabrican en acero rápido. Que algo sea rápido quiere decir 'que tarda poco tiempo en hacer una cosa'. Pero ¿qué cosa? Evidentemente, cortar metal. Ahora bien, ¿qué es realmente el acero rápido?
El acero rápido es una aleación (mezcla de metales) descubierta en 1898 por Frederick Winslow Taylor. Este americano es más conocido por la especialización del trabajo en el proceso industrial al objeto de aumentar la productividad. Pero esto es tema aparte...
La aleación descubierta por Taylor permitía aumentar la velocidad de la broca sin quemarla. De ahí el llamar a este material acero rápido. Las brocas fabricadas con acero rápido también se conocen como brocas HSS. A su vez, HSS son las siglas en inglés de High Speed Steel, 'acero de alta velocidad'. Este es otro nombre por el que se conoce el acero rápido.
Recapitulemos. Ni las brocas de titanio ni las de cobalto están hechas con estos metales, aunque los contengan. Se fabrican, en cambio, con acero rápido.
El acero rápido es una mezcla de hierro, carbono y otros materiales como el vanadio, el cromo, el molibdeno o el wolframio. Estos materiales se añaden para mejorar la resistencia del material al desgaste y a la temperatura. Estas cualidades son precisamente las que permiten aumentar la velocidad de corte de la broca.
Llegados a este punto, quizá te preguntes qué pinta el titanio o el cobalto en todo este asunto. ¿Qué tienen que ver estos elementos con el acero rápido? Vamos primero con el cobalto.
Acero rápido aleado con cobalto
Ya se ha dicho que el acero rápido es una aleación, es decir, una mezcla de metales. Pues bien, según los tipos de metales mezclados y la proporción de estos, existen distintos tipos de acero rápido.
Entre las (muchas) variedades de acero rápido destaca el HSS-Co, esto es, acero rápido aleado al cobalto. Añadir cobalto al acero rápido mejora su resistencia al destemplado. Con otras palabras, este acero tiende a preservar el temple.
¿Qué son los aceros templados?
El templado es un tratamiento térmico que aumenta la dureza de algunos metales, en concreto, aleaciones de acero o vidrio. Para templar un acero, se calienta a una temperatura alta y después se enfría la superficie bruscamente.
El templado de un acero hace que la superficie del metal sea más dura. En el caso de una broca o un cuchillo de acero templado, por ejemplo, el resultado del temple es que el filo permanece afilado por más tiempo.
Sabemos que la fricción de una broca contra la pieza de trabajo produce calor. También sabemos que esto causa que la broca se caliente. Pues bien, cuando la broca supera la temperatura de templado, el aumento de dureza logrado por el proceso térmico se pierde. Decimos entonces que la broca se ha destemplado.
La ventaja de las brocas de acero rápido al cobalto
Añadir cobalto al acero rápido mejora la resistencia al destemplado del metal. Lo que ocurre entre bastidores es que el acero aleado al cobalto eleva la temperatura de templado del material. El resultado es que ahora la broca se puede calentar a una temperatura mayor sin pierda el temple.
Broca de acero al cobalto con vástago triangular
Cuanto mayor el porcentaje de cobalto, mejor la broca. Hay varios tipos de brocas al cobalto:
- Brocas de acero rápido HSSE: este acero también es conocido como acero M35 o HSS-Co5 (5 % de cobalto). Esta broca es muy buena para taladrar acero inoxidable y otros metales duros.
- Brocas de acero rápido M42: estas brocas contienen molibdeno y un 8 % de cobalto. Son aún mejores que las anteriores. Se suelen usar en la industria.
Ahora ya tenemos claro para qué sirven las brocas de cobalto y que la propiedad que las diferencia de otras brocas es la resistencia a la temperatura. Pasemos pues al titanio.
Brocas de acero rápido recubiertas con nitruro de titanio
Como acabas de ver, el mayor enemigo de una broca es el calor. Las altas temperaturas pueden destemplar una broca. Si esto ocurre, la broca pierde el filo y deja de cortar. Hemos visto que añadir cobalto reduce, en parte, este fenómeno. Existen, no obstante, otras formas de prevenir que la broca pierda el temple, por ejemplo, con recubrimientos especiales.
Hay varios tipos de recubrimientos para brocas de acero rápido. El más conocido es el recubrimiento de óxido negro. Las brocas para taladrar metal más baratas son negras debido al color de este revestimiento. El óxido negro actúa como lubricante, reduce la fricción y mejora la resistencia de la broca frente a la corrosión.
Pues bien, otro tipo de recubrimiento muy común de brocas para metal, de color dorado en este caso, es el nitruro de titanio (TiN).
Broca de acero rápido revestido con recubrimiento de nitruro de titanio
El recubrimiento de titanio puede prolongar hasta 5 veces la vida útil de una broca, ya que reduce la fricción y la hace soportar mejor la temperatura. Además, al reducirse la fricción, se puede usar una mayor velocidad de corte mayor. Esto, a su vez, mejora el rendimiento de la broca.
¿Entonces, son mejores las brocas recubiertas con titanio o las de acero rápido al cobalto?
Como hemos visto, titanio y cobalto sirven para lo mismo: ambos metales alargan la vida útil de la broca. Sin embargo, estos dos tipos de brocas no funcionan de la misma manera.
En el caso de las brocas con cobalto, las propiedades están en todo el cuerpo de la broca. En cambio, en el revestimiento de titanio, las propiedades antidesgaste solo están en la superficie. Eso quiere decir, por ejemplo, que al afilar la broca, el revestimiento en la punta de la broca se pierde (se conserva en los laterales). Esto no ocurre, sin embargo, con las de cobalto.
Por otro lado, las brocas de acero rápido aleado con cobalto son algo más resistentes a la rotura. De hecho, estas brocas son mucho más caras que las revestidas con titanio.
Quizá te estés preguntando, entonces, si acaso las brocas de acero al cobalto no se pueden revestir con titanio. Pues has acertado. Nada impide hacerlo. En efecto, las brocas al cobalto recubiertas con titanio existen, y aúnan las ventajas de ambos tipos de broca.
Broca de acero HSS aleado con cobalto recubierta con titanio y con vástago hexagonal
Por ejemplo, estas brocas de la marca Graztai están fabricadas en acero rápido M35 (es decir, acero al 5 % de cobalto) y revestidas en TiN (nitruro de titanio). Además, su vástago es hexagonal, y no cilíndrico, lo que evita que la broca resbale en el taladro. Son brocas algo caras pero muy buenas:
- Juego de 8 brocas en acero al cobalto HSSCo (M35)
- Hélice y punta revestidas en AlTiN (nitruro de titano aluminio)
- Fabricadas en Europa (Lituania)
- Diámetros de 2 a 10 mm
- Mango hexagonal
- Estuche de metal
- Opiniones
¿Cómo diferenciar las brocas de titanio de las de cobalto?
En caso de que una broca de acero al cobalto no esté revestida con titanio (véase el ejemplo anterior), se puede distinguir tal broca de las recubierta con titanio. ¿Cómo? Pues usando una herramienta que todo el mundo tiene por casa: el espectrómetro de masas. Bromas aparte, es fácil distinguir la broca de titanio de la de cobalto a simple vista por su color.
El acero al cobalto sin revestir es algo más apagado que el recubrimiento de titanio. El color de una broca al cobalto recuerda el aspecto del acero inoxidable, aunque su tono es algo más amarillento. Por el contrario, la broca revestida con titanio es más amarilla y brillante.
Información adicional sobre los metales cobalto y titanio
Cobalto
La palabra cobalto procede del aleman Kobolds, que significa 'gnomos'.
¿Qué tienen que ver los gnomos con el cobalto? En Breve historia de la química, Isaac Asimov nos cuenta como descubrió el cobalto el químico sueco George Brandt.
En 1730, Brandt se encontraba estudiando un mineral azulado del cual, a pesar de que su azulada mena era similar a la del cobre, no se podía extraer cobre de la manera habitual. Los mineros culpaban de esto a unos espíritus de la tierra, los Kobolds. Según cuenta la leyenda, estos gnomos habrían embrujado el mineral.
George Brandt logró demostrar que dicho mineral no contenía cobre, sino un nuevo elemento: un metal similar al hierro por sus propiedades químicas. En honor a estos espíritus, Brandt llamó este metal cobalto. El sueco se convirtió así en la primera persona en descubrir un metal desconocido en la antigüedad.
Propiedades del cobalto
El cobalto es un metal brillante duro de color gris azulado. Su número atómico (Z) es el 27. En la tabla de los elementos químicos el cobalto es un metal de transición. La densidad de este metal es de 8860 kg/m³. El punto de fusión del cobalto es de 1495º C. La dureza de este metal según la escala Mohs es intermedia (5).
Titanio
William Gregor descubrió el titanio en Cornwall, Gran Bretaña, en 1791. Sin embargo, fue el químico alemán Martin Heinrich Klaproth quien le puso el nombre, y decidió llamar a este elemento titanio, en honor a los titanes de la mitología griega.
El titanio es un metal que está ampliamente distribuido en la corteza terrestre y la litosfera. Se encuentra en casi todos los seres vivos, así como en las masas de agua, las rocas y el suelo. El principal uso del titanio no es como recubrimiento antifricción para brocas, sino en forma de dioxido de titanio como componente esencial para fabricar pigmento blanco para pinturas y esmaltes.
Propiedades del titanio
El titanio es un metal grisáceo-blanquecino-plateado que tiene el número atómico 22 y se encuentra, al igual que el cobalto, en la zona de los metales de transición en la tabla periódica de los elementos. El titanio es mucho más ligero que el cobalto, su densidad es de 4506 kg/m³. Su punto de fusión es de 1668º C y tiene dureza 6 en la escala Mohs.
Si quieres saber más sobre brocas para perforar metal, echa un vistazo a estos artículos:
- Brocas para metal: información general sobre los diferentes tipos de brocas para taladrar metal.
- Recubrimientos de brocas: información sobre los recubrimientos de brocas.
Información técnica muy clara, amplia y concreta. En mis tiempos de estudiante no la encontré mejor. Saludos.
¡Muchas gracias Fabián! Saludos.
Muy buena información, excelente para elegir mejor las brocas, gracias.
Descubrí que la escalonada que acabo de comprar (DeWalt) no es lo que necesitaba. Jajajaja, ahora sé a que atenerme. ¡¡Gracias!!
Excelente información, principalmente para personas que somos aficionados a la realización de trabajos caseros simples, pero indispensables en el hogar!
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Muchas gracias por el artículo. Muy claro.
Gracias por la información, muy rica y especifica. Yo vendo de brocas en mi ferreteria, y muchos detalles no los conocía, gracias muy finos en compartir.
No sabía de las caracteristicas del recubrimiento de las brocas. Siempre he buscado brocas buenas y durables y las que he comprado nunca me duran.
¡Ya sé por qué...! Se agradece inmensamente.
Muy buena información, concisa y a la vez muy completa.
Gracias por compartir tus conocimientos. Son muy valiosos y completos.
Muchas gracias por la explicación, todo muy claro.
¡¡Excelente Información!! Muchas gracias por compartir.
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Muchas gracias, Edgar. ¡El tuyo debe ser de los mejores cumplidos que he recibido hasta el momento! Saludos.
Gracias por la informacion, muy útil.
Muchas gracias. Un comentario de lujo.
MUY bien explicado, se nota que os lo habéis currado y no vais ofreciendo en amazon al tuntún, que también se agradece.
Quiero saber cuál es la diferencia entre una broca HSSE y HSS. ¿Cuál tiene más durabilidad al hacer una rosca interna de M 10x1 en un caño SAE 1010? Gracias.
Hola, Oscar:
HSS es un nombre genérico para cualquier broca de acero rápido. Entre ellas, aquellas cuyo material es acero aleado al 5 % cobalto son brocas HSSE. Es decir, cualquier broca HSSE es también una broca HSS pero no al revés.
El acero SAE 1010 es acero con bajo contenido de carbono (no duro): la broca HSSE tendrá buena durabilidad. Gracias por la pregunta. Saludos.
Excelente información. Muy util para lo que requerimos elegir entre una u otra opción.
Felicidades por esta excelente explicación. Mi más sincero agradecimiento por aclararme cosas que según veo, en el pasado he preguntado a las personas equivocadas. Voy a ir echando un vistazo por aquí, mil gracias.
Saludos cordiales, Manuel. Muchas gracias por tus amables palabras.
Estoy construyendo una escalera con estructura de acero y peldaños o escalones de placa de acero inoxidable antiderrapante T 304. Los peldaños se fijan a unas escuadras de solera con perno, rondana y tuerca también de acero inoxidable M8.
Barrenar la placa me ha estado costando trabajo por la dureza del acero. Esta información me ha aclarado mucho el panorama, pues se encuentran muchas explicaciones en páginas de Internet que sólo terminan confundiéndolo a uno.
Ahora sí ya sé qué tipo de broca buscar. El trabajo no me lo quito de encima, pues, por muy buena la broca, de cualquier manera hay que hacer fuerza.
Así es, Alfredo. ¡No en vano se llaman en inglés prensas de taladrar los taladros de columna! Saludos.
Felicitaciones por el desarrollo del contenido y tu forma explicita. Un abrazo.
Gracias, muy buena información, clara y precisa. Donde estés, recibe saludos desde Perú.
Gracias, Paulo. Saludos desde España.
Gracias Carlos. Me ha servido el artículo para conocer un poco más y de forma didáctica y ordenada sobre un tema confuso. Muchas gracias de nuevo.
Gracias, Luis. Saludos.
Muy buena información. Se agradece. Sería muy interesante también un informe para reconocer los tipos de metales a taladrar para elegir el tipo adecuado de broca. Gracias.
Gracias, Antonio. Es buena sugerencia. ¡Apuntada queda! Un saludo.
¿Dónde compro el espectometro de masas...? Jejejejeje.
¡Que no falte nunca el espectrógrafo de absorción atómica en el maletín del taladro!
Un saludo, Ignacio.