MECANIZABILIDAD (O MAQUINABILIDAD)

Transcripción

1 MECANIZABILIDAD (O MAQUINABILIDAD) Cómo mecanizar diferentes materiales de pieza y en diferentes condiciones (1) Materiales de difícil mecanización (2) Búsqueda de alta productividad (3) Geometrías y tolerancias muy exigentes Integridad de las superficies mecanizadas Qué ocurre si mecanizo mal Mecanizabilidad. Ensayos de mecanizado Dónde y cómo aprender Mecanizabilidad de los principales materiales Conocimientos generales

2 MECANIZABILIDAD INTEGRIDAD DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS 1. Defectos de las superficies mecanizadas y su origen 2. Ensayos para detectarlos 3. Prevención y eliminación de los mismos

3 DEFECTOS DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS Y SU ORIGEN (I) Defectos geométricos Irregularidades o "desviaciones" / superficies matemáticas Descripción y medición: Acabado superficial, rugosidad Orígenes: Perfil de la herramienta: rugosidad teórica, calculable Desgaste de la superficie i de incidencia id i de la herramienta Vibraciones (oscilaciones herramienta/pieza) Mecanismo de formación de la viruta (p. ej., restos de filo recrecido) Estructura del material de pieza (p. ej., granos gruesos) Otros Rugosidad real = rugosidad teórica x KM

4 DEFECTOS DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS Y SU ORIGEN (II) Defectos metalúrgicos Tipos Transformaciones de fase y otras alteraciones metalúrgicas Deformaciones plásticas y endurecimiento Tensiones residuales Grietas Desgarros, pliegues y otros Oxidación y otras reacciones químicas Causas Altas temperaturas - Velocidad de corte excesiva -Desgaste de herramienta Ángulo de desprendimiento pequeño Ángulo de incidencia pequeño Altos gradientes de temperatura Formación de filo recrecido Uso inadecuado de fluidos de corte

5 DEFECTOS DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS Y SU ORIGEN (III) Defectos metalúrgicos. Ejemplos

6 DEFECTOS DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS Y SU ORIGEN (IV) Defectos metalúrgicos. Ejemplos

7 DEFECTOS DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS Y SU ORIGEN (V) Áng. pos. filo secundario Áng. de incidencia

8 DEFECTOS DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS Y SU ORIGEN (VI) Defectos metalúrgicos. Ejemplos Inconel 718 fundido (recocido, 40Rc) mecanizado por EDM. (a) Acabado: Capa redepositada variable, de espesor medio, mm. (860x) (b) Desbaste: Ídem, pero, espesor 0,05 mm y muy agrietada (660x) (c) Capa redepositada, 53 Rc. Ligero recocido subcapa.

9 DEFECTOS DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS Y SU ORIGEN (VII) Defectos metalúrgicos. Ejemplos Ídem anterior, con AISI (templado y recodido, 50 Rc) (ambas, 620x)

10 Departamento de Ingeniería Mecánica DEFECTOS DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS Y SU ORIGEN (VIII) Defectos metalúrgicos metalúrgicos. Ejemplos

11 DEFECTOS DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS Y SU ORIGEN (IX) Defectos metalúrgicos. Tabla resumen Ver tabla completa en ASM Handbook, Vol 16 Machining, pág. 27.

12 ENSAYOS PARA DETECTAR DEFECTOS SUPERFICIALES METALÚRGICOS (I) Examen visual (*), microscópico y metalográfico Dureza y microdureza Difracción de rayos X Fatiga (*) El examen visual es muy frecuente en la Industria. Se facilita con diversos medios: Líquidos penetrantes Partículas magnéticas Luz monocromática (ultravioleta) Ataques químicos (etching)

13 ENSAYOS PARA DETECTAR DEFECTOS SUPERFICIALES METALÚRGICOS (II) (negro-carbón)

14 PREVENCIÓN Y ELIMINACIÓN DE DEFECTOS SUPERFICIALES (POSTPROCESADO DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS) (I) Previsión de un sobreespesor para eliminar la capa con posibles defectos mediante: Mecanizados convencionales, de acabado, en condiciones especiales Herramientas muy afiladas Avance pequeño (velocidad de corte adecuada) Máquinas herramienta muy rígidas y estables Mecanizados especiales Mecanizados abrasivos de superacabado (bruñido, lapeado, superacabado) Mecanizado químico o electroquímico Mecanizado por chorro de agua con abrasivo, etc. Granallado (shot peening) Atención a aspectos como: Lavado (fluidos de corte clorados o sulfurados) Pintura, recubrimientos y tratamientos superficiales Metal Improvement Company Curtiss Wright Surface Technologies

15 POSTPROCESADO DE SUPERFICIES MECANIZADAS Shot size is quoted as its diameter Typically S110 shot ~ ~ 0.28mm S230 shot ~ ~ 0.58mm S550 shot ~ ~ 1.40 mm