Desgaste de Herramientas y Operaciones Clave en Mecanizado

Tipos de Desgaste en Herramientas de Corte

• Desgaste en cráter

  Se produce en la superficie de desprendimiento, creando un cráter por efecto de los mecanismos de abrasión y difusión. Una pequeña cantidad de material de la herramienta se desprende continuamente al paso del material de la pieza en forma de virutas a altas temperaturas y presiones elevadas.

• Deformación plástica

  La deformación plástica ocurre debido a las altas temperaturas y elevadas presiones, que causan que el material de la herramienta se deforme. Generalmente, esto sucede de dos maneras: deformando la arista en la dirección del mecanizado (hacia abajo) o deformándola hacia los ángulos de incidencia de los flancos.

• Filo de aportación

  El filo de aportación es el resultado de una baja temperatura en la zona de corte en combinación con las presiones del material arrancado. Se forman láminas de material de la pieza soldadas sobre el filo de corte.

• Fisuras térmicas

  Las fisuras térmicas son características en mecanizados donde se genera calor de forma intermitente, produciendo fatiga debido a las variaciones térmicas. Esto ocurre, por ejemplo, en el fresado y el torneado con grandes variaciones del espesor de viruta durante el arranque. Las fisuras suelen ser perpendiculares al filo, aunque también pueden ser paralelas.

• Astillamiento

  El astillamiento está relacionado con la fatiga. Ocurre cuando el filo de corte es insuficientemente fuerte para el mecanizado a realizar. Pequeñas partículas saltan del filo, dañándolo y provocando una rotura prematura.

• Rotura del filo

  La rotura del filo es el resultado de la combinación de factores erróneos en la selección o uso de la herramienta, culminando en su fractura. Cuando ocurre, es imprescindible revisar y controlar todos los aspectos que puedan haber sido la causa.

Indicadores de Deterioro del Filo de Corte

A continuación, se presentan algunos indicadores que alertan sobre el deterioro del filo de corte:

• Aumento de la potencia (kW) necesaria para arrancar el material a medida que se mecaniza. Esto indica un incremento del esfuerzo debido a los cambios producidos en el filo de corte.
• Ascenso excesivo del calor. Indica un filo de corte deformado que no corta correctamente, causando mayor fricción y un aumento de la temperatura durante el mecanizado.
• Disposición a la vibración durante el mecanizado. A menudo indica que el filo de corte está deformado, lo que puede generar marcas en la pieza y deteriorar el acabado superficial.
• Mal acabado superficial o dimensiones de la pieza fuera de tolerancias. Especialmente crítico en operaciones de acabado con requerimientos ajustados, indica que el filo de corte está dañado. Casi todas las formas de desgaste generan problemas en estas situaciones.
• Astillamiento y/o rotura del filo de corte. Este es uno de los mayores riesgos en máquina, difícil de prever incluso con observación regular. Para evitarlo, se deben observar cuidadosamente las condiciones de mecanizado y los parámetros de corte.

Fórmulas Fundamentales de Mecanizado

Vc = 2π ∙ n ∙ r; n = Vc / (2π ∙ r); n = Vc / (D ∙ π);

Operaciones Específicas de Mecanizado

Escariado

El escariado es una operación vinculada con el taladrado, es decir, es una operación posterior a este. Se utiliza para: agrandar ligeramente un agujero, obtener una mejor tolerancia en su diámetro y mejorar su acabado superficial. La herramienta empleada se llama escariador, el cual suele tener ranuras rectas.

Avellanado

El avellanado es una operación posterior al taladrado. Es similar al cajeado, pero el escalón en el agujero tiene forma de cono. Se utiliza para alojar tornillos y pernos de cabeza plana, quitar rebabas o facilitar el acceso de un eje.

Diferencia entre Fresado Frontal y Periférico

En el fresado periférico (también llamado cilíndrico o fresado plano), el eje de la herramienta es paralelo a la superficie que se está mecanizando. La operación se realiza principalmente por los filos de corte situados en la periferia de la fresa.