Condiciones Tecnologicas en El Mecanizado

(1)

CONDICIONES TECNOLOG

CONDICIONES TECNOLOGICAS EN ICAS EN EL MECANIZADOEL MECANIZADO FACTORES A TENER EN CUENTA

FACTORES A TENER EN CUENTA CAPACIDAD DE LA MAQUINA CAPACIDAD DE LA MAQUINA

•

• Rigidez mecánica:Rigidez mecánica: la rigidez mecánica es la capacidad de la maquina la rigidez mecánica es la capacidad de la maquina

para soportar los esfuerzos

para soportar los esfuerzos o solicitaciones extremaso solicitaciones extremas

•

• Esa!i"idad mecánica:Esa!i"idad mecánica: Se relaciona con la capacidad para mantener la Se relaciona con la capacidad para mantener la

precisión de trabajo cuando aparecen esfuerzos de

precisión de trabajo cuando aparecen esfuerzos de la maquinala maquina

•

• Rigidez #$mica:Rigidez #$mica: se asocia a la forma en se asocia a la forma en que varia la precisión cuandoque varia la precisión cuando

se produce cambio de temperatura debido al calor generado durante el se produce cambio de temperatura debido al calor generado durante el mecanizado

mecanizado

USO DE

USO DE REFRIGERANTEREFRIGERANTESS

Las características principales que debe cumplir un refrigerante de

Las características principales que debe cumplir un refrigerante de corte maquinado son:corte maquinado son:

1.- Como su nombre lo indica su principal función es la de controlar la

1.- Como su nombre lo indica su principal función es la de controlar la temperatura, ayudar a mantener entemperatura, ayudar a mantener en

temperaturas bajas los elementos de corte y

temperaturas bajas los elementos de corte y a maquinar. El refrigerante debe tener una a maquinar. El refrigerante debe tener una alta conductiidadalta conductiidad

t!rmica, baja iscosidad y un eleado calor

t!rmica, baja iscosidad y un eleado calor específico, todo esto para obtener la mejor específico, todo esto para obtener la mejor entaja en mantener laentaja en mantener la

baja la temperatura.

".- Cubrir las pie#as de corte y las pie#as a maquinar contra la corrosión y o$idación.

%.- Eliminar bacterias al ser almacenado.

&.- 'erir como Lubricante en

&.- 'erir como Lubricante en las pie#as de corte y las pie#as de corte y las pie#as que son maquinadas para las pie#as que son maquinadas para eitar desgasteseitar desgastes

innecesarios. (ebe poderse ad)erirse a los materiales tanto de corte como a maquinar para poder reducir el

ro#amiento entre ellos al lubricarlos y que pueda tambi!n tener un despla#amiento mejor de la iruta y

escoria.

*.- Limpiar el +rea de corte de irutas, polo y escoria que se pueda

*.- Limpiar el +rea de corte de irutas, polo y escoria que se pueda juntar.juntar.

.- (isminuir la energía utili#ada por la )erramienta de corte para reali#ar el trabajo de

.- (isminuir la energía utili#ada por la )erramienta de corte para reali#ar el trabajo de maquinado.maquinado.

.- yuda a tener un mejor acabado

.- yuda a tener un mejor acabado a las pie#as maquinadas.a las pie#as maquinadas.

Las refrigerantes de corte de maquinado deben tener las siguientes propiedades:

(entro de los fluidos

(entro de los fluidos de corte m+s utili#ados se citan los siguientes:de corte m+s utili#ados se citan los siguientes:

1.

1.Refrigerante hecho a base de Refrigerante hecho a base de aceites mineralesaceites minerales. En los cuales se . En los cuales se encuentran los aceites deriados delencuentran los aceites deriados del

petróleo, estos aceites tienen un buen poder refrigerante y de protección contra la o$idación, pero tienen poco

poder

poder lubricador. 'lubricador. 'u uso es en maquinados de aleaciones ligeras u uso es en maquinados de aleaciones ligeras y de rectificado.y de rectificado.

".

".Refrigerante de corte hecho a base de aceites animalesRefrigerante de corte hecho a base de aceites animales. lgunos de ellos son el aceite del . lgunos de ellos son el aceite del sebo animalsebo animal

y otros que se obtienen de otros animales, tienen la característica de ser buenos en lubricación y ser

refrigerantes, pero no protegen contra

refrigerantes, pero no protegen contra la o$idación.la o$idación.

%.

(2)

mineral con agua en arias poporciones.

&. Refrigerantes hechos a base de aceites vegetales. 'on aceites obtenidos a partir de semillas o plantas y tienen la característica de ser buenos en lubricación y en ser refrigerantes, pero no protegen contra la

o$idación.

*. Refrigerante de corte y maquinado elaborado a base de aceites y bisulfuro de molibdeno. /ienen buena lubricación a presiones eleadas y facilitan el desli#amiento de la iruta, pero no protegen a los metales no ferrosos contra la corrosión y o$idación. /ambi!n e$isten los aceites inactios.

. Refrigerante de corte hecho a partir de alguna mezcla de los anteriores. 'on me#clas para obtener las mejores características de cada uno.  estas me#clas tambi!n se les agregan elementos bactericidas para eitar que al almacenarlos con iruta y otros aceites se generen bacterias que causan los malos olores.

¿Cómo elegir el mejor refrigerante de corte?

Estos algunas de las propiedades a cubrir para elegir el mejor refrigerante:

1.- El material de la pieza a maquinar : Los refrigerantes de corte en base a deriados del petróleo se utili#an para maquinado de aleaciones ligeras0 'i se a a utili#ar latón, cobre o bronce se utili#an refrigerantes )ec)os a base de aceites libres de a#ufre0 para el níquel o aleaciones con !l se pueden utili#ar los

refrigerantes emulsificantes. Los aceros ino$idables pueden utili#ar refrigerante de corte con lubricante al bisulfuro de molibdeno y los aceros al carbono utili#an refrigerantes de corte a base de aceite.

".- El material de la herramienta de corte . Las )erramientas de corte )ec)as a base de acero al carbono necesita enfriamiento m+s que otra cosa y para esto se utili#an las emulsiones0 las )erramientas de corte )ec)as a base de acero r+pido utili#an refrigerante de acuerdo al material a maquinar, en las )erramientas )ec)as a base de aleaciones duras se puede trabajar en seco o se utili#an refrigerantes de corte

emulsificantes.

%.- Maquina manual o automtica:. En los tornos autom+ticos y centros de maquinado CC se utili#an refrigerantes de corte emulsionables de tipo semisint!tico.  los taladros se utili#an refrigerantes base aceite de tipo sint!tico de baja iscosidad y en m+quinas de fresado se emplean refrigerantes emulsionables tipo sint!tico.

La diluciones recomendadas son:

!e " a #$% Emulsiones diluidas. 'e utili#an para trabajos ligeros y tienen poca protección lubricante.

!e #& a '$% Emulsiones medias. /ienen mejor lubricación y se utili#an en maquinado de metales de dure#a media y elocidades medianamente altas.

!e '$ a &$% Emulsiones densas. /ienen la mejor lubricación de las tres, protegen contra o$idación y se utili#an para trabajar en metales duros.

(3)

TIPOS DE REFRIGERANTE

Hayrefrigerantessolublesalaguaynosolublesalagua.Losrefrigerantenosolubles tienenunefectodelubricaciónylossolublesalaguatienenunefectodeenfriamiento.

Re%$ige$anes n& s&"'!"es a" ag'a Losmismosincluyenlosiguiente:

–Aceitemineral(aceitedemáquina)

–Aceitegrasoso(aceitedesoja,semillasdecolza) –Aceitemixto(aceitemineral+5%-30% grasayaceite)

–Aceitedepresiónextrema(Aceitemineral+aditivosdepresiónextrema)

Losrefrigerantesnosolublesalaguanosonadecuadosparaelmecanizadodealta velocidaddebidoaproblemasambientalestalescomohumoyregulaciónde

encendido.Porello,losrefrigerantesnosolublesalaguasonutilizadospara escariado,fresadoydesbaste;dondelasvelocidadesdecortesonrelativamente bajas.Paraelperforadodeagujerosprofundosconbrocascañón,loscuales requierenunaviscosidadmoderadacomoefectodelubricaciónyevacuaciónde virutas,sonutilizadosrefrigerantesnosolublesalagua.

Re%$ige$anes s&"'!"es a" ag'a

Elrefrigerantesolublealaguautilizanunagentesuperﬁcialactivoparamezclarun refrigeranteconbaseaceitosaconagua.Ademásdemineralesyaceite,pueden incluirseaditivosdepresiónextrema,anti-oxidantes,anti-sépticosyanti-espuma.

EMULSION

ElOleum estáhechoalagregarunapequeñacantidaddeemulsiﬁcador,antisépticoy otroscomponentedelaceitemineral.Sisemezclaconagua,laemulsiónsetorna blanca.Estetipoderefrigeranteesutilizadoprincipalmenteentorneadoyfresado.

SOLU(LE

ElOleum esgeneradoalagregargrandescantidadesdeaditivosaunapequeña

cantidaddeaceitemineral.Siesmezcladoconagua,lasoluciónsetornarátraslúcida. Estetipoderefrigeranteesprincipalmenteutilizadoparaaﬁladoycentrosde

(4)

CORTE EN SECO

Elcorteensecofueinspiradoporunapolíticaambientalalemana.Yaqueel

mecanizadoensecobeneﬁciaalusuarioyalambiente,hayunatendenciaacreerque elusoderefrigerantesenmáquinasseráprohibidoenunfuturocercano.

C&s&s de "&s $e%$ige$anes

Elsiguientegráﬁcomuestraelporcentajedecostoderefrigerantedelfabricantedela máquina.Elrefrigerantepuedellegaraabarcaruncostodel16% deltotal.Esto

demuestraque,enocasiones,elcostodelrefrigerantepuedellegarasercuatroveces mayoralcostodelaherramienta.Loscostosdelosrefrigerantes(compra,

mantenimiento,reciclaje)sonmuyaltos.

Acontinuaciónhayundesglosedeloscostosdelrefrigerante.Elgráﬁcodebarras muestraloscostosderefrigerantesdeunfabricantedeautomotores.Ennotableque loscostosdeinventarioymanejosumanunpocomásdel60% delcostototal.Siel usoderefrigeranteesinevitable,seránecesarioreducirelconsumodelmismo,parar dedesecharypromoverelreciclajeconlametadereducirelcostoenrefrigerantes.

Si'aci)n ac'a" de" mecanizad& en sec&

Hastaahora,hansidoexplicadoslosefectosdelrefrigerante,inﬂuenciaenelmedi o-ambiente,losproblemasdecostofuerondetallados.Pararealizarunmecanizadoen secototal,esnecesarioperfeccionarvariosaspectosdelosmismos.Comopasode aproximamientoalmecanizadoensecodelfuturo,lossiguientesmétodosde

mecanizadoensecoestánsiendodesarrollados.

Mecanizad& c&n ai$e %$*&

Elmecanizadoconairefríoesunmétodoenelcualseutilizaairefríoenvezde líquidorefrigerante.Simplementeenfríalaherramientaylapiezadetrabajo.Los efectosnosontanbuenoscomoconellíquidorefrigerante,perosuusoesposible. Sinembargo,hayunproblemaduranteelmecanizadodeunagujero,esfácilenviar airefríoaunaherramientaentorneadoyfresadoporqueéstasseencuentranenun espacioabierto.

MQL

(5)

limitadaderefrigeranteesutilizadaduranteciertoperíododetiempo.Generalmente hablando,lacantidadesde30ccderefrigeranteen8horascontinuas.Enelpuntode vistaambiental,elmodoMQLtienemuchoparaofrecer.

A+"icaci)n de $e%$ige$ane +&$ nie!"a

Enestemétodoelrefrigeranteessuspendidocomonieblaenelaire,yluegoaplicado alﬁlodelaherramienta.Estemétodopuedeserutilizadoefectivamenteenperforado.

C&$e en sec& &a"

Métodoendondenoseutilizarefrigeranteenloabsoluto.

Aceie ,egea"

Sitomaenconsideraciónlacontaminaciónambiental,serámejorutilizaraceite vegetal.Peroelaceitevegetaltieneladesventajadeoxidarserápidamente.Siesta desventajapuedeserperfeccionada,entonceselaceitevegetalseríaunrefrigerante muy prometedor.

TIPO DE MATERIALES EN EL MECANIZADO

Ti+&s de mae$ia"es en e" mecanizad&

Las )erramientas tienen tres propiedades que nos regir+n la durabilidad y el costo de la fabricación:

a-

Desgase:

resistencia del material de la )erramienta frente al material a mecani#ar

(6)

c-

C&m+&$amien& a em+e$a'$a e"e,ada.

esto se debe a que si reali#amos un mecani#ado de elocidad alta, esto conllea una temperatura eleada y ante estas nueas características, el material se comporta de forma diferente.

Los materiales m+s utili#ados en la mecani#ación son los siguientes:

a-

Ace$& $á+id& /SS

, se usa por tener buena resistencia al desgaste y a las altas temperaturas. lgunas de sus propiedades mas características son las siguientes:

•

Gran dureza

•

Mínimo desgaste

•

Cambian poco sus propiedades a elevadas temperaturas

•

Resistente a la rotura

Este acero se utili#a aleando el )ierro con los siguientes compuestos:

!

Ca$!&n& para aumentar la resistencia

"

0anadi& para aumentar la resistencia al desgaste a elevadas

temperaturas

#

C&!a"& para aumentar la dureza a elevadas temperaturas

(ependiendo de las necesidades del usuario las proporciones de estos aceros ariaran y con ello obtendremos en cierta manera, aceros r+pido a la carta.

(7)

ormalmente este acero se llama 2idia, est+ constituido por carburo de 3olframio, de titanio, de tungsteno, de niobio etc4

La fabricación de )erramientas sigue un proceso con los siguientes pasos:

•

P$&d'cci)n de +&",&$ partimos del carburo en polvo

•

P$ensad&$ se compacta el polvo de la %erramienta

•

Sineizad&$ consiste en aplicarle calor al material de manera que

los materiales se fundan de esta manera quedará un elemento

compacto & unido

•

T$aamien&$ dependiendo del uso %abrá que conseguir que la

%erramienta tenga una rugosidad$ 'lo$ etc

•

Rec'!$imien&$ se le aplican un material en la envoltura para

mejorar sus propiedades en el inicio & alargar su vida

La idia est+ clasificada por diferentes colores dependiendo de su uso:

a-

5 6a#ul7: se utili#a para mecani#ar una iruta larga

!-

8 6amarillo7: se utili#a para materiales muy delicados como acero al magneso.

c-

9 6rojo7: se utili#a para mecani#ar un iruta corta

d-

 6erde7: se utili#a para mecani#ar materiales no f!rreos.

e-

' 6naranja7: es especial para la mecani#ación de aleaciones termoresistentes.

(8)

CODIGO

MATERIALES

P

Materiales f(rreos de viruta larga )*ceros+

M

Materiales f(rreos inoxidables )*cero ,noxidable+

1 Materiales f(rreos de viruta corta )-undición+

N

Materiales no f(rreos )aluminio+

S

*leaciones termorresistentes )titanio+

/

Materiales de extrema dureza )acero templado+

c-

Ce$ámicas

Este tipo de material tuo su origen a la par que el acero r+pido o '', a comien#os de siglo pasado.

Comen#aron teniendo una ida muy corta debido a problemas en la fabricación por el ó$ido de aluminio, )oy día est+n tan implantadas como las dem+s aunque sí que se utili#an para procesos m+s puntuales.

Los tipos de )erramientas mas comunes son las siguientes:

a7

P'$a

, como cualquier cosa pura no es muy recomendable para mecani#ar, tiene bajos nieles en dure#a, rotura etc4

b7

Mi2a

, al estar aleada presenta mejores propiedades para el mecani#ado c7

Re%&$zada.

muy noedosas actualmente porque incorporan fibras de idrio. Estas fibras mejoran los rendimientos de las )erramientas.

(9)