Fac. de Ingeniería Univ. Nac. de La Pampa. Tecnología Mecánica. Procesos de remoción de Material: Corte II

Transcripción

1 Tecnología Mecánica Procesos de remoción de Material: II

2 Contenido s 2

3 Material de s s Propiedades requeridas Dureza en caliente Tenacidad Estabilidad química Resistencia al choque térmico 3

4 Material de s s Clasificación Aceros al Carbono Aceros de alta velocidad Aleaciones de Cobalto Carburos Cementados, Cermets y Carburos recubiertos Cerámicos Diamante y CBN 4

5 Material de s s Dureza en caliente 5

6 Material de s s Velocidad de corte 6

7 Material de s s Aceros al Carbono Primer material de herramienta Tratamiento térmico para aumentar dureza Baja resistencia en caliente Bajas velocidades de corte 7

8 Material de s s Aceros Rápidos Altamente aleados y alto contenido de Carbono Buena resistencia en caliente Dos tipos básicos Tipo Tungsteno (Grado T) Tipo Molibdeno (Grado M) Además Cromo, Vanadio y Colbalto 8

9 Material de s s Aceros Rápidos Comercialmente es uno de los mas importantes Relativamente económicos Facilidad de formar Buena tenacidad y alta dureza con tratamientos térmicos 9

10 Material de s s Aleaciones de Fundición de Cobalto Formados por % Cobalto (Co) % Cromo (Cr) % Tungsteno (W) Mayor resistencia al desgaste que HSS Menor tenacidad que HSS pero mayor que los Carburos 10

11 Material de s s Aleaciones de Fundición de Cobalto Fabricación en moldes de grafito y esmerilado posterior Aplicación Desbastes pesados con V > HSS y f > Carburos Menor importancia comercial 11

12 Material de s s Cermets Compuesto de material cerámico y metálico (TiC, TiN pero excluye WC) Carburos Cementados Cermets basados en WC-Co incluyendo WC- TiC-TaC-Co Carburos Recubiertos WC-Co con recubrimientos delgados de material duro 12

13 Material de s s Carburos Cementados Se procesan por técnicas de metalurgia de polvo. Compuesto de WC y Co como aglutinante. Con TiC y TaC para mecanizado de aceros. 13

14 Material de s s Carburos Cementados 14

15 Material de s s Carburos Cementados Alta resistencia a compresión pero baja a tracción. Alta dureza, aún en caliente. Buena resistencia al desgaste. Alta conductividad térmica. Tenacidad menor que HSS. 15

16 Material de s s Carburos Cementados WC-Co (para metales no ferrosos) Propiedades en función de % Co y tamaños de grano % Co resistencia a la fractura pero dureza y resistencia al desgaste. Aplicación: Desbaste y corte interrumpido. % Co Efecto inverso. Aplicación: Operaciones de acabado 16

17 Material de s s Carburos Cementados WC-TiC-TaC-Co (para aceros) TiC y TaC para mejorar la resistencia al desgastes de cráter. Distintas combinaciones de carburos en función de la aplicación 17

18 Material de s s Cermets Combinaciones de TiC, TiN y TiCN en matriza de Níquel o Molibdeno Aplicación Acabado a altas velocidades de aceros, acero inox. y fundiciones de hierro. Mayores velocidades que carburos grado acero. Con f bajas se puede eliminar esmerilado 18

19 Material de s s Carburos Recubiertos Surgen en Insertos de WC-Co recubiertos por delgadas capas de material duro. Cobertura de TiC, TiN u óxido de Aluminio Al 2 O 3. Deposición física o química de vapor (2.5 a 13 m). 19

20 Material de s s Carburos Recubiertos 20

21 Material de s s Carburos Recubiertos Aplicación en fundición de hierro y aceros (torneado y fresado). Para cortes interrumpidos severos se utilizan carburos sin recubrir. 21

22 Material de s s Cerámicos Básicamente compuestas de Al 2 O 3. Fabricación por metalurgia de polvo sin aglutinante. Para aumentar tenacidad se usan polvos muy finos. Aplicable para torneado de aceros y fundiciones a altas V y bajos f y d. 22

23 Material de s s Cerámicos Requieren máquinas muy rígidas. No aplicables para cortes interrumpidos. Otros materiales: SiN SiN- Al 2 O 3 o Sialón Al 2 O 3 -TiC 23

24 Material de s s Diamantes Sintéticos Dureza del diamante 3-4 veces mayor que WC y Al 2 O 3. de corte se hacen con Diamante Policristalino Sinterizado. Insertos de WC-Co se recubren con DPS. También insertos pequeños 100% DPS. 24

25 Material de s s Diamantes Sintéticos Aplicaciones Mecanizado a alta V de metales no ferrosos y abrasivos no metálicos (fibra de vidrio y grafito). 25

26 Material de s s Nitruro de Boro Cúbico o CBN Después del diamante es el material de mayor dureza. Tecnología de fabricación similar a las de DPS. No reacciona con el Hierro o el Níquel. Aplicaciones: Mecanizado de aceros y aleaciones basadas en Ni. 26

27 Material de s s Insertos de CBN o DPS 27

28 Material de s s Información de catálogo 28

29 Geometría de s s Tipos de s de corte De punta sencilla De múltiples filos cortantes Geometría de herramientas de punta sencilla Principios se extienden a las de múltiples filos. 29

30 Geometría de s de punta sencilla Firma de la herramienta s 30

31 Geometría de s de punta sencilla Rompes s 31

32 Geometría de s s Influencia del material Según Merchant debe ser grande HSS buena tenacidad y dureza permite entre 5º y 20º. de una sola pieza. Reafilables 32

33 Geometría de s s Influencia del material Carburos, Cermets y Cerámicos Alta Dureza y Resistencia a Compresión. Baja Tenacidad y Resistencia a la Tracción. Carburos cementados : 5º a 10º Cerámicos : 5º a 15º Ángulos de incidencia bajos Se fabrican en forma de insertos 33

34 Geometría de s s Insertos 34

35 Geometría de s s Insertos 35

36 Geometría de s s Insertos 36

37 Fluídos de s Funciones Reducir fricción y desgaste Reducir consumo de fuerza y energía Refrigerar zona de corte Remover la Proteger la nueva superficie de la corrosión 37

38 Fluídos de s Tipos de Fluidos Refrigerante Fluidos base agua: emulsiones (aceite mineral + agua + emulsionante); soluciones (sintéticas y semisintéticas) Lubricante Aceites de corte: minerales; vegetales; mixtos. 38

39 Fluídos de s Fluidos Refrigerantes Apropiados para altas V (torneado, fresado, esmerilado) Fluidos a base de agua 39

40 Fluídos de s Fluidos Lubricantes Apropiados para bajas V (taladrado, roscado) Basados en aceites Función principal reducir fricción Disminuyen acumulación de borde Mejoran terminación 40

41 Fluídos de s Fluidos Lubricantes Mecanismos de reducción de T Reducción de la fricción Conductividad térmica Disminución del esfuerzo cortante (por Merchant si dismiuye aumenta) 41

42 Fluídos de s Métodos de aplicación Inundación Generalmente para fluidos refrigerantes Niebla Utilizan una corriente de aire presurizado Llega a zonas mas inaccesibles Para fluidos basados en agua Manual Para fluidos lubricantes 42