Procesos de maquinado no tradicional. Procesos mecánicos Procesos electroquímicos Procesos térmicos Procesos químicos

Transcripción

1 Procesos de maquinado no tradicional Procesos mecánicos Procesos electroquímicos Procesos térmicos Procesos químicos

2 1- Maquinado ultrasónico (USM) Orificios no redondeados Oficios a lo largo de un eje curvo

3 1- Maquinado ultrasónico

4 1- Maquinado ultrasónico Movimiento vibratorio de la herramienta de baja amplitud (p.ej. 0,1 mm) y alta frecuencia ( p.ej Hz ) Tamaño de grano abrasivo 100 a 2000 Mezcla: Abrasivos (20 a 60%) + agua Materiales de herramienta: acero al carbono, acero inoxidable Relación de desgaste de material vs herramienta: 100:1 para vidrio, 1:1 acero inoxidable Aplicable a materiales duros y frágiles como cerámica, vidrio, carburos cementados

5 2 -Corte con chorro de agua Parámetros: Distancia de separación Diámetro abertura boquilla Presión del agua Velocidad de avance de corte

6 2.1- Corte por chorro de agua (WJC) Presión de trabajo de hasta 400 Mpa Velocidad de chorro de hasta 900 m/s Boquilla de zafiro, rubí o diamante Diámetros de boquilla entre 0.1 y 0.4 mm. Este parámetro afecta la precisión del corte. Los diámetros menores se usan para cortes de precisión en material de bajo espesor Velocidades de avance entre 5 y 500 mm/s, dependiendo de la dureza y espesor del material Proceso generalmente automatizado con Control Numérico Apto para cortar plástico, textiles, cartón, mosaicos para pisos. Ej: corte tableros autos Espesores de trabajo de hasta 400mm

7 2.2- Corte por chorro de agua abrasiva (AWJC) Cuando?... queremos utilizar este maquinado sobre metales Similar al proceso WJC excepto que se agrega material abrasivo al chorro Material abrasivo: óxido de aluminio, con tamaño de grano entre 60 y 120 Diámetros de tobera ligeramente mayores, entre 0.25 y 0.63 mm. Distancias de separación menores para evitar dispersión del fluido de corte. Apto para cortar metales No afecta térmicamente al material de trabajo

8 3- Maquinado con chorro abrasivo Ventilación

9 3- Corte por chorro abrasivo (AJM) Corriente de gas (aire seco, nitrógeno, dióxido de carbono, helio) con partículas abrasivas Diámetros de boquillas: a 1 mm Distancias de separación 1/8 Aplicaciones: remoción de virutas, recorte y retiro de rebabas, limpieza y pulido. Operaciones de terminación Trabajo manual

10 Procesos de maquinado no tradicional Procesos mecánicos Procesos electroquímicos Procesos térmicos Procesos químicos

11 4- Maquinado electroquímico (ECM)

12 4- Maquinado electroquímico Proceso mediante el cual se remueve metal de una pieza de trabajo por disolución anódica El material de trabajo debe ser un conductor eléctrico y se halla sumergido en un electrolito compuesto por agua y sales como NaCl La herramienta tiene la forma inversa del la geometría que se quiere obtener. El material de la misma suele ser de cobre, latón o acero inoxidable. El flujo de electrolito barre el metal removido, evitando que se deposite sobre la herramienta. La herramienta sufre muy bajo desgaste (solo debido al flujo de electrolito). Proceso apto para maquinar materiales muy duros o difíciles de maquinar. También se usa para obtener formas complejas, como hembras de matrices. Se consumen grandes cantidades de energía eléctrica Aplicaciones: Hembras ee matrices

13 5- Esmerilado electroquímico Mayor durabilidad del material con respecto al esmerilado tradicional

14 Procesos de maquinado no tradicional Procesos mecánicos Procesos electroquímicos Procesos térmicos Procesos químicos

15 6- Maquinado por descarga eléctrica (EDM)

16 6- Maquinado por descarga eléctrica Es uno de los procesos de maquinado tradicional más utilizados. Muchas herramientas estudiadas en este curso se fabrican por EDM (moldes de fundición, matrices de forja, matrices de corte, matrices de extrusión, trefilas, etc.) El material debe ser conductor eléctrico El fluido dieléctrico puede ser kerosene o agua destilada Las descargas se generan a través de un transformador de corriente directa pulsante conectado a el trabajo y la herrameinta. El electrodo tiene la forma inversa de la geometría deseada y está hecho de grafito, cobre, latón, cobre-tungsteno y otros Apto para materiales duros o difíciles de maquinar. Proceso indiferente a la dureza o resistencia del material de trabajo. La temperatura de fusión del material, en cambio, es importante La corriente y la frecuencia de descargas son parámetros importantes

17 Maquinado por descarga eléctrica

18 Maquinado por descarga eléctrica MRR = K I / T 1.23 donde: MRR = Tasa de remoción de viruta (mm3/s) K = constante. Valor típico de igual a 664 I = corriente (Ampere) T = temperatura de fusión del material ºC

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21 7- Maquinado por descarga eléctrica con alambre

22 7- Maquinado por descarga eléctrica con alambre Requisito: material de trabajo debe ser conductivo Es un tipo especial de maquinado por descarga eléctrica en el que la herramienta es un alambre de pequeño diámetro que corta una ranura angosta en el material El desplazamiento de la pieza de trabajo genera el avance. Los ejes de la mesa se controlan por CNC para obtener las trayectorias deseadas Diámetros de alambre entre y 0.3 mm El excedente de corte varía entre 0.02 y 0.05 mm según las condiciones y tipo de material Pueden obtenerse precisiones de hasta mm, siendo valores del orden de a los más típicos Proceso ideal para fabricar componentes de matrices de estampado como punzones y matrices.

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24 Fusión y vaporización 8- Maquinado con haz de electrones

25 8- Maquinado con haz de electrones Aceleración:3/4 de la velocidad de la luz Lente reduce el diámetro del haz 0.05 mm Cámara de vacío: evita colisión de moléculas de gas con los electrones. Aplicaciones: cortes de alta precisión. Muy buena tolerancia Orificios muy pequeños 0.05 mm Orificios curva relación profundidad diámetro sea muy alta Corte de ranuras Desventajas: muy costoso, alta energía requerida, proceso en vacío

26 9- Maquinado con rayo láser

27 9- Maquinado con rayo láser Láser es monocromático y los rayos de luz son paralelos Vaporización y desgaste Taladrado, cortes de tiras, ranura y marcado. Metales con alta dureza y resistencia, metales suaves, cerámica, vidrio, plástico, hule, textiles material epóxido y madera.

28 Corte por fusión 10- Corte con arco de plasma

29 10- Maquinado con arco de plasma Corte de laminas de metal, corte a través de una trayectoria definida. Puede ser por CNC o manual

30 Procesos de maquinado no tradicional Procesos mecánicos Procesos electroquímicos Procesos térmicos Procesos químicos

31 Mecánica y química del maquinado químico Limpieza Enmascarillado: Se aplica en zonas de la parte donde no se va a atacar químicamente. Neopreno Cloruro de polivinilo Polietileno y otro polímetros Ataque químico Desenmascarillado

32 11- Fresado químico (CHM) Industria aeronáutica para remover exceso de material en fuselaje

33 12- Suajado químico Cortar chapas excesivamente delgadas, donde un corte tradicional puede causar daño a la pieza que deseamos obtener.( 0.025mm)

34 13- Maquinado fotoquimico

35 14- Grabado químico Placas con nombres, paneles con letras y dibujos El enmascarillado se hace con el método fotorresistente Operación de rellenado con pintura para proteger las partes atacadas quimicamente. Luego se sumerge en una solución para disolver el protector pero no ataca el material de recubrimiento

36 Consideraciones para la aplicación Orificios muy pequeños, menor que mm de diámetro Rayo láser Orificios con relación d/d>20 ECM-EDM Orificio que no son redondos ECM-EDM Ranuras estrechas Cavidades poco profundas y detalles de superficies en partes planas- Quimico Formas de contornos especiales para creación de matrices ECM-EDM

37 Consideraciones para la aplicación tablas

38 Consideraciones para la aplicación tablas