Tecnología Mecánica Remoción de Material: Mecanizado No Tradicional
Contenido Consideraciones de Aplicación 2
Introducción Mecanizado convencional: Formación de viruta por acción de una herramienta y esfuerzo cortante. Mecanizado no convencional: Utiliza energía mecánica, térmica, eléctrica, química o combinaciones de estas. 3
Introducción Porqué surgen? Mecanizado de nuevos materiales. Geometrías muy complejas. Disminuir o evitar daños al material de trabajo. 4
Introducción Clasificación : Ultrasónicos, Chorro de agua. : ECM : EDM, Laser, Oxicorte, Haz de electrones, etc. : Fresado Químico 5
Procesos Mecánicos Mecanizado Ultrasónico (USM) 6
Procesos Mecánicos Aplicaciones Mecanizado de materiales duros o frágiles (cerámicas y carburos). Para operaciones complejas como realizar un agujero no circular sobre una superficie curva. Operaciones de acuñado. 7
Procesos Mecánicos Chorro de agua 8
Procesos Mecánicos Aplicaciones Corte de láminas plásticas, telas, mosaicos, cueros, cartulinas, etc. En la industria automovilística para el corte y recorte de tableros de automóviles. 9
Procesos Mecánicos Ventajas No altera las propiedades del material. Pérdida de material, mínima (reduce contaminación). Fácil de automatizar. Desventajas No es recomendable para materiales frágiles como el vidrio. 10
Procesos Mecánicos Corte con chorro de agua abrasivo Utiliza partículas abrasivas en el agua. Complica el proceso. Las partículas se agregan a la corriente de agua después de la boquilla. 11
Procesos Mecánicos Mecanizado con chorro abrasivo Gas a alta velocidad con partículas abrasivas. Aire, nitrógeno, dióxido de carbono, helio. Estación de trabajo debe estar ventilada. Operaciones de acabado, recorte, retiro de rebabas, limpieza y pulido, Corte de placas finas de materiales duros y frágiles. 12
Procesos Electroquímicos Mecanizado electroquímico (ECM) 13
Procesos Electroquímicos Aplicaciones Metales muy duros o difíciles de mecanizar. Para geometrías complicadas. Dados de forja, moldes para inyección de plásticos, etc. Orificios no circulares. Remoción de rebabas. 14
Procesos Electroquímicos Ventajas Daño superficial mínimo Bajo desgaste de la herramienta. Alta MRR para materiales duros. 15
Procesos Electroquímicos Desventajas Alto consumo de energía eléctrica. Problemas de deposición de la masa electrolítica. Aplicable solo para materiales conductores. 16
Procesos Electroquímicos Esmerilado electroquímico 17
Procesos Electroquímicos Aplicaciones Afilado de herramientas de carburos fortalecidos. Esmerilado de agujas quirúrgicas, tubos de pared delgada y materiales frágiles. 18
Procesos Térmicos Características Temperaturas localizadas muy altas. Remoción de material por fusión y evaporación. Daño físico y metalúrgico considerable. Acabado pobre. 19
Procesos Térmicos Electroerosión (EDM) 20
Procesos Térmicos Principio de operación 21
Procesos Térmicos Ventajas Fabricación de partes delicadas. Mecanizado de metales duros. Desventajas Acabado superficial regular. Solo para materiales conductores. 22
Procesos Térmicos Aplicaciones Fabricación de herramientas. Dados de forja, extrusión y estirado de alambres. Moldes para inyección de plástico. 23
Procesos Térmicos Aplicaciones 24
Procesos Térmicos Aplicaciones 25
Procesos Térmicos Corte por descarga eléctrica 26
Procesos Térmicos Ventajas Corte de esquinas agudas. Contornos complicados. Para materiales duros. El material de trabajo no sufre esfuerzos mecánicos. 27
Procesos Térmicos Mecanizado por haz de electrones 28
Procesos Térmicos Aplicaciones Corte de alta precisión. Todo tipo de material. Taladrado de orificios de alta relación diámetro/profundidad (>100:1). Corte de ranuras muy delgadas (0.025mm). Cortes con tolerancias muy estrechas, sin fuerzas de corte ni desgaste de herramienta. Micro mecanizado y corte de partes muy delgadas. 29
Procesos Térmicos Desventajas Operación en una cámara de vacío. Alta energía requerida. Equipos costosos. 30
Procesos Térmicos Mecanizado con rayo Laser 31
Procesos Térmicos Corte con arco de Plasma 32
Procesos Térmicos Ventajas Alta producción, altas velocidades de alimentación. Corte de placas de gran espesor. Desventajas Superficie de corte aspera. Daño metalúrgico muy severo. 33
Procesos Térmicos Corte con electrodo de carbono y aire Corte con Oxígeno y gas combustible (Oxicorte) Calor generado por combustión del gas y reacción del material con el oxígeno (oxidación). Corte de placas metálicas ferrosas. 34
Mecanizado Químico Características generales Remoción del material por acción de una sustancia química. Primeras aplicaciones en la industria aeronáutica. Se distingues varios métodos que emplean el mismo mecanismo. 35
Mecanizado Químico Secuencia del proceso Limpieza Enmascarillado Ataque químico Limpieza y desenmascarillado 36
Mecanizado Químico Enmascarillado Cortar y desprender. Resistente fotográfico. Resistente de pantalla. 37
Mecanizado Químico Sustancia de ataque en función de material de trabajo, MRR y acabado externo. MRR como Velocidad de penetración, no depende del área de trabajo. Excedente de corte 38
Mecanizado Químico Fresado químico 39
Mecanizado Químico Perforado químico 40
Mecanizado Químico Maquinado fotoquímico Utiliza el método foto-resistente para el enmascarillado. Aplicable cuando son necesarias tolerancias mínimas. Utilizado ampliamente en la industria electrónica. 41
Consideraciones de Aplicación Características geométricas de las piezas. Material de trabajo. Rendimiento de los procesos no tradicionales. 42