El plomo (Pb), como en los aceros en general, logra que el latón sea fácil de trabajar (con punto de fusión bajo), reduce el roce entre virutas y aplicación, además del desgaste, y, por último, mejora el control de la viruta. Pruebas de laboratorio ponen en evidencia las características de los materiales en examen con la variación de la composición de la aleación, en particular del plomo.
Una vez fijados los parámetros de corte, el tipo de herramienta y del lubricante refrigerante, el primer aspecto examinado es el relacionado con la formación de la viruta, que, en una producción a volúmenes altos, puede condicionar su eficiencia.
La formación de virutas cortas es óptima en el latón CW 614N, prescindiendo de los parámetros de corte utilizados.
En cambio, para clasificados CW 510L y CW 511L, con la disminución del porcentaje de plomo, la viruta se alarga llegando a una forma continua y tubular.
En estos años, se han realizado nuevas aleaciones de latón que contienen otros elementos de aleación con la finalidad de encontrar una alternativa al plomo, como, por ejemplo, Silicio (SI), Arsénico (As), Carbono, etc.
La alternativa más difundida y con mayor éxito está representada por el CW724R (Ecobrass), donde la presencia de silicio (Si) compensa parcialmente la ausencia de plomo.
Esta influencia es tanto negativa como positiva.
De hecho, el Silicio (SI) forma inclusiones de óxidos que determinan un aumento del desgaste.
Sin embargo, las inclusiones tienen una notable influencia en la capacidad de mecanizado, incluso si hay porcentajes muy reducidos en la composición total.
De igual forma, a través de las pruebas, se ha obtenido la «Specific cutting force», es decir, la fuerza de corte específica (kc), cuyo aumento, a causa de una mayor fuerza de roce en la zona de contacto entre herramienta y pieza por la ausencia de plomo, comporta el uso de mayor potencia, causando elevadas temperaturas en la zona de corte que reducen la duración de la herramienta.
Consiguientemente, la eficiencia de la máquina, causada por las paradas no programadas debidas a la presencia de viruta larga, se ve comprometida así como la eficiencia de las herramientas.
Analizados los efectos de la reducción del plomo en la aleación de los latones, un parámetro que puede definir, como primera aproximación, el conjunto de los factores críticos examinados es el «Index of workability metal cutting» o índice de capacidad de mecanizado.
El índice de referencia para la capacidad de mecanizado representado aquí tiene un valor del 100 % representado por el latón CW 614N, con una cantidad de plomo que oscila entre el 2,5 % y el 3,5 %.
Las aleaciones con contenido de plomo igual o menos al 0,2 %, idóneas también para la normativa americana, resultan ser las CW 509L y CW 510L, con un índice de capacidad de mecanizado del 50 %.
En cambio, las CW 511L, con contenido de plomo igual o menor al 0,2 tienen un índice de capacidad de mecanizado del 30 %.
Por último, el CW 724R, conocido con el nombre comercial de Ecobrass, alcanza un índice de capacidad de mecanizado del 70 %.
El índice de capacidad de mecanizado pone de relieve las características del CW724R (Ecobrass), pero cabe considerar también los aspectos negativos.
De hecho, las causas principales de la falta de uso del CW724R «Ecobrass» son:
Para la elaboración de estos materiales, hay quienes se limitan a máquinas potentes, que permiten una relativa elaboración, pero no de forma óptima.
Para la realización de los productos de latón sin plomo (CW-511L, CW-510L, CW-509L etc.), el enfoque ideal debe prever necesariamente nuevas tecnologías de elaboración, nuevas herramientas y nuevos mandriles con las características apropiadas.
Para contrastar el poder abrasivo de los nuevos materiales son necesarias herramientas más duras y resistentes al desgaste.
Sin embargo, al ser más frágiles, requieren ser instaladas en mandriles que ofrecen una elevada rigidez, y a ser posible con una unidad de trabajo con sistemas de amortiguación hidráulicos de las vibraciones, como, por ejemplo, las unidades «High performance HPLM» de Picchi.
Con el progresivo crecimiento de las dimensiones de la viruta, aumenta la potencia necesaria, pero disminuye la eficiencia de producción.
Por tanto, a menudo, es necesario quitar manualmente la viruta que no logra ser evacuada.
Empequeñecer la viruta es indispensable y la herramienta debe revisarse; y cuando esto no es suficiente, siempre se puede recurrir a la tecnología PRT511.
